RU2802723C1 - Photomultiplier with gas electronic multiplier board - Google Patents
Photomultiplier with gas electronic multiplier board Download PDFInfo
- Publication number
- RU2802723C1 RU2802723C1 RU2022122891A RU2022122891A RU2802723C1 RU 2802723 C1 RU2802723 C1 RU 2802723C1 RU 2022122891 A RU2022122891 A RU 2022122891A RU 2022122891 A RU2022122891 A RU 2022122891A RU 2802723 C1 RU2802723 C1 RU 2802723C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cesium
- potassium
- photomultiplier tube
- antimonide
- wall plate
- Prior art date
Links
Abstract
Description
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА СМЕЖНЫЕ ЗАЯВКИCROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS
[0001] Настоящая заявка испрашивает преимущество по предварительной заявке на патент США №62/969,389, поданной 3 февраля 2020 г. и озаглавленной «Gas Electron Multiplier Board Photomultiplier», которая полностью включена в настоящий документ путем ссылки.[0001] This application claims the benefit of U.S. Provisional Patent Application No. 62/969,389, filed February 3, 2020, entitled "Gas Electron Multiplier Board Photomultiplier", which is incorporated herein by reference in its entirety.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯPREREQUISITES FOR CREATION OF THE INVENTION
[0002] Фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) может обнаруживать свет в ультрафиолетовом, видимом и ближнем инфракрасном диапазоне электромагнитного спектра путем переноса энергии поглощенных фотонов в излучаемые электроны для получения электрического сигнала. В некоторых ФЭУ для умножения электронов используется вакуумная трубка и структура динодов. Они умножают ток, производимый падающим светом, в 100 миллионов раз (например, примерно 160 дБ) в нескольких динодных каскадах и тем самым обеспечивают низкий порог обнаружения.[0002] A photomultiplier tube (PMT) can detect light in the ultraviolet, visible, and near-infrared regions of the electromagnetic spectrum by transferring the energy of absorbed photons into emitted electrons to produce an electrical signal. Some PMTs use a vacuum tube and dynode structure to multiply electrons. They multiply the current produced by the incident light by 100 million times (eg approximately 160 dB) in multiple dynode stages and thereby provide a low detection threshold.
[0003] Некоторые ФЭУ сконструированы на основе стеклянного корпуса, который поддерживается под вакуумом. Однако такие ФЭУ могут быть хрупкими и неспособны выдерживать высокую температуру или вибрацию, например, поскольку в них может использоваться вакуумная стеклянная трубка, а внутренняя структура (например, структура динода и соединения) может быть сложной и тонкой.[0003] Some photomultipliers are designed around a glass housing that is maintained under vacuum. However, such PMTs may be fragile and unable to withstand high temperature or vibration, for example, since they may use a vacuum glass tube, and the internal structure (such as the dynode structure and connections) may be complex and delicate.
ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
[0004] В настоящем изобретении предлагается фотоэлектронный умножитель, содержащий: термостойкий и ударопрочный корпус, включающий проксимальный конец и дистальный конец; оптическое окно, расположенное на проксимальном конце корпуса; пластину торцевой стенки, расположенную на дистальном конце корпуса; проходной канал, который проникает через пластину торцевой стенки; плату газового электронного умножителя (ГЭУ) и считывающий анод, расположенные между оптическим окном и пластиной торцевой стенки, причем считывающий анод расположен между платой ГЭУ и пластиной торцевой стенки на расстоянии от пластины торцевой стенки; и фотокатод, расположенный между оптическим окном и платой ГЭУ.[0004] The present invention provides a photomultiplier tube comprising: a heat-resistant and impact-resistant housing including a proximal end and a distal end; an optical window located at the proximal end of the housing; an end wall plate located at the distal end of the housing; a passageway that penetrates the end wall plate; a gas electron multiplier (GEM) board and a readout anode located between the optical window and the end wall plate, the readout anode located between the GEM board and the end wall plate at a distance from the end wall plate; and a photocathode located between the optical window and the GEM board.
[0005] Один или более из следующих признаков могут быть включены в любой целесообразной комбинации. Например, устройство может включать в себя фотокатод в виде тонкой пленки на поверхности оптического окна. Фотокатод может включать в себя антимонид калия-натрия. Проходной канал может включать в себя: электропроводящую проволоку, которая проникает через пластину торцевой стенки; и герметичное уплотнение между электропроводящей проволокой и пластиной торцевой стенки. Оптические окна могут включать в себя сапфир. Корпус может включать в себя титан или алюминий. Устройство может включать в себя газовую смесь, где газовая смесь включает в себя пропорциональный газ. Пропорциональный газ может включать в себя один из группы 18 периодической таблицы или азот. Газовая смесь может дополнительно включать в себя гасящий газ. Гасящий газ может включать в себя одно из СО2, СН4 или CF4. Фотокатод может включать в себя по меньшей мере один слой осажденного из паровой фазы материала. Толщина одного или более из по меньшей мере одного слоя осажденного из паровой фазы материала может быть меньше или равна приблизительно 200 нанометрам.[0005] One or more of the following features may be included in any suitable combination. For example, the device may include a photocathode in the form of a thin film on the surface of an optical window. The photocathode may include sodium potassium antimonide. The passageway may include: an electrically conductive wire that penetrates the end wall plate; and a seal between the electrically conductive wire and the end wall plate. Optical windows may include sapphire. The housing may include titanium or aluminum. The device may include a gas mixture, where the gas mixture includes a proportional gas. The proportional gas may include one of group 18 of the periodic table or nitrogen. The gas mixture may further include a quenching gas. The quenching gas may include one of CO 2 , CH 4 or CF 4 . The photocathode may include at least one layer of vapor deposited material. The thickness of one or more of the at least one layer of vapor deposited material may be less than or equal to approximately 200 nanometers.
[0006] Один или более из по меньшей мере одного слоя осажденного из паровой фазы материала может включать минимум 90 масс. % одного или более материалов, выбранных из группы, состоящей из сурьмы (Sb), сурьмы в соединении с калием (1:1) (KSb), сурьмы в соединении с калием (2:1) (KSb2), сурьмы в соединении с калием (5:4) (K5Sb4), триоксида сурьмы (Sb2O3), цезия (Cs), антимонида цезия (Cs3Sb), арсенида галлия (GaAs), арсенида галлия с цезием (GaAs(Cs)), висмутида цезия (Cs3Bi), висмутида цезия с кислородом (Cs3Bi(O)), висмутида цезия с серебром (Cs3Bi(Ag)), йодида цезия (CsI), оксида цезия (Cs2O), теллурида цезия (Cs2Te), арсенида галлия-алюминия (Ga0,25Al0,75As), фосфида-арсенида галлия (GaAs1-xPx), фосфида-арсенида галлия с цезием (GaAs1-xPx(Cs)), нитрида галлия (GaN), нитрида галлия с цезием (GaN(Cs)), фосфида галлия (GaP), арсенида индия-галлия (InGaAs), арсенида индия-галлия с цезием (InGaAs(Cs)), фосфида-арсенида индия-галлия (InGaAsP), фосфида-арсенида индия-галлия с цезием (InGaAsP(Cs)), фосфида индия (InP), антимонида лития (Li3Sb), кислорода (О), калия (K), антимонида калия (K3Sb), бромида калия (KBr), антимонида цезия-калия (K2CsSb), хлорида калия (KCl), оксида калия (K2O), антимонида калия-натрия-цезия ((Cs)Na2KSb), натрия (Na), антимонида натрия (Na3Sb), арсенида натрия (Na3As), антимонида натрия-цезия (Na2CsSb), оксида натрия (Na2O), антимонида натрия-калия (Na2KSb), антимонида рубидия-цезия (Rb2CsSb), серебра (Ag), серебра-висмута-кислорода-цезия (Ag-Bi-O-Cs), карбида кремния (SiC) и серебра-кислорода-цезия (Ag-O-Cs).[0006] One or more of the at least one layer of vapor deposited material may include a minimum of 90 wt. % of one or more materials selected from the group consisting of antimony (Sb), antimony combined with potassium (1:1) (KSb), antimony combined with potassium (2:1) (KSb 2 ), antimony combined with potassium (5:4) (K 5 Sb 4 ), antimony trioxide (Sb 2 O 3 ), cesium (Cs), cesium antimonide (Cs 3 Sb), gallium arsenide (GaAs), gallium arsenide with cesium (GaAs(Cs) ), cesium bismuthide (Cs 3 Bi), cesium bismuthide with oxygen (Cs 3 Bi(O)), cesium bismuthide with silver (Cs 3 Bi(Ag)), cesium iodide (CsI), cesium oxide (Cs 2 O), cesium telluride (Cs 2 Te), gallium-aluminum arsenide (Ga 0.25 Al 0.75 As), gallium phosphide-arsenide (GaAs 1-x P x ), gallium phosphide-arsenide with cesium (GaAs 1-x P x (Cs)), gallium nitride (GaN), gallium nitride with cesium (GaN(Cs)), gallium phosphide (GaP), indium gallium arsenide (InGaAs), indium gallium arsenide with cesium (InGaAs(Cs)), phosphide -indium gallium arsenide (InGaAsP), indium gallium arsenide phosphide with cesium (InGaAsP(Cs)), indium phosphide (InP), lithium antimonide (Li 3 Sb), oxygen (O), potassium (K), potassium antimonide (K 3 Sb), potassium bromide (KBr), cesium-potassium antimonide (K 2 CsSb), potassium chloride (KCl), potassium oxide (K 2 O), potassium-sodium-cesium antimonide ((Cs)Na 2 KSb) , sodium (Na), sodium antimonide (Na 3 Sb), sodium arsenide (Na 3 As), sodium-cesium antimonide (Na 2 CsSb), sodium oxide (Na 2 O), sodium-potassium antimonide (Na 2 KSb), rubidium-cesium antimonide (Rb 2 CsSb), silver (Ag), silver-bismuth-oxygen-cesium (Ag-Bi-O-Cs), silicon carbide (SiC) and silver-oxygen-cesium (Ag-O-Cs) .
[0007] Один или более из по меньшей мере одного слоя осажденного из паровой фазы материала могут включать в себя минимум 90 масс. %одного или более материалов, выбранных из группы, состоящей из алюминия (Al), сурьмы (Sb), мышьяка (As), висмута (Bi), брома (Br), цезия (С), хлора (О), галлия (Ga), индия (In), лития (Li), кислорода (О), фосфора (Р), калия (K), рубидия (Rb), серебра (Ag), натрия (Na) и теллура (Те). Один или более из по меньшей мере одного слоя осажденного из паровой фазы материала могут включать в себя минимум 90 масс. %одного или более материалов, выбранных из группы, состоящей из кремния (Si), нитрида бора (BN), диоксида титана (TiO2), карбида кремния (SiC) и диоксида кремния (SiO2). Между фотокатодом и платой ГЭУ может быть приложена разность электрических потенциалов. Устройство может включать в себя считывающий анод. Устройство может включать в себя фокусирующий элемент. Фокусирующий элемент может включать в себя проводящие цилиндры или кольца. Корпус может быть цилиндрическим.[0007] One or more of the at least one layer of vapor deposited material may include a minimum of 90 wt. % one or more materials selected from the group consisting of aluminum (Al), antimony (Sb), arsenic (As), bismuth (Bi), bromine (Br), cesium (C), chlorine (O), gallium (Ga ), indium (In), lithium (Li), oxygen (O), phosphorus (P), potassium (K), rubidium (Rb), silver (Ag), sodium (Na) and tellurium (Te). One or more of the at least one layer of vapor deposited material may include a minimum of 90 wt. one or more materials selected from the group consisting of silicon (Si), boron nitride (BN), titanium dioxide (TiO 2 ), silicon carbide (SiC) and silicon dioxide (SiO 2 ). An electrical potential difference can be applied between the photocathode and the GEM board. The device may include a read anode. The device may include a focusing element. The focusing element may include conductive cylinders or rings. The body may be cylindrical.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHIC MATERIALS
[0008] Краткое описание каждого рисунка приведено для более подробного понимания графических материалов, используемых в подробном описании настоящего описания.[0008] A brief description of each drawing is provided to provide a more detailed understanding of the drawings used in the detailed description of the present specification.
[0009] На ФИГ. 1 представлен пример вакуумной трубки фотоэлектронного умножителя с динодами.[0009] In FIG. Figure 1 shows an example of a vacuum tube of a photomultiplier tube with dynodes.
[0010] На ФИГ. 2 представлена схематическая иллюстрация вакуумной трубки фотоэлектронного умножителя с динодами.[0010] In FIG. Figure 2 is a schematic illustration of a photomultiplier tube with dynodes.
[0011] На ФИГ. 3 представлен схематический вид фотоэлектронного умножителя с использованием платы газового электронного умножителя (ГЭУ) в соответствии с примером осуществления.[0011] In FIG. 3 is a schematic view of a photomultiplier tube using a gas electron multiplier board (GEM) according to an exemplary embodiment.
[0012] На ФИГ. 4А схематически показан механизм умножения электронов с помощью платы ГЭУ.[0012] In FIG. Figure 4A schematically shows the mechanism of electron multiplication using a GEM board.
[0013] На ФИГ. 4В схематически показан результат моделирования для траекторий электронов в пределах фотоэлектронного умножителя в соответствии с примером осуществления.[0013] In FIG. 4B schematically shows a simulation result for electron trajectories within a photomultiplier tube in accordance with an exemplary embodiment.
[0014] На ФИГ. 5 схематически показано поле электрического потенциала, приложенное внутри корпуса между фотокатодом и платой газового электронного умножителя (ГЭУ).[0014] In FIG. Figure 5 schematically shows the electric potential field applied inside the housing between the photocathode and the gas electron multiplier board (GEM).
[0015] На ФИГ. 6А представлен схематический вид сбоку в поперечном сечении другого примера фотоэлектронного умножителя с использованием платы ГЭУ в соответствии с примером осуществления настоящего описания, и[0015] In FIG. 6A is a schematic side cross-sectional view of another example of a photomultiplier tube using a power plant board according to an embodiment of the present disclosure, and
[0016] На ФИГ. 6В представлен изометрический вид в поперечном сечении фотоэлектронного умножителя, представленного на ФИГ. 6А.[0016] In FIG. 6B is an isometric cross-sectional view of the photomultiplier tube shown in FIG. 6A.
[0017] Следует понимать, что приведенные выше рисунки необязательно представлены в масштабе и отражают несколько упрощенное представление различных признаков, иллюстрирующих основные принципы настоящего описания. Конкретные проектные признаки настоящего описания, включая, например, конкретные размеры, ориентации, местоположения и формы, частично определяются конкретным предполагаемым применением и условиями использования.[0017] It should be understood that the above drawings are not necessarily to scale and reflect a somewhat simplified representation of various features illustrating the basic principles of the present description. Specific design features of the present disclosure, including, for example, specific sizes, orientations, locations and shapes, are determined in part by the specific intended application and conditions of use.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION
[0018] Некоторые фотоэлектронные умножители (ФЭУ) из-за структуры стеклянной вакуумной трубки могут быть хрупкими и несовместимыми с рабочими средами, в которых ФЭУ подвергаются воздействию высокой температуры и сильной вибрации, например, при бурении скважин. Стеклянные вакуумные трубки ФЭУ также могут быть ненадежными и дорогостоящими. Соответственно, варианты осуществления настоящего описания предлагают улучшенный фотоэлектронный умножитель, который устраняет эти недостатки. В качестве примера улучшенный фотоэлектронный умножитель может включать в себя корпус и плату газового электронного умножителя (ГЭУ), которая улучшает характеристики при ударах и вибрации. В некоторых вариантах осуществления конструкция динода может быть заменена на одну или более плат ГЭУ для уменьшения длины устройства. Области применения усовершенствованного фотоэлектронного умножителя могут включать, но не ограничиваться ими, обнаружение гамма-лучей в скважинах буровых установках, обнаружение радиоактивности в системах безопасности, в здравоохранении и т.п.[0018] Some photomultiplier tubes (PMTs), due to the glass vacuum tube structure, can be fragile and incompatible with operating environments in which the PMTs are exposed to high temperatures and severe vibration, such as during well drilling. Glass PMT vacuum tubes can also be unreliable and expensive. Accordingly, embodiments of the present disclosure provide an improved photomultiplier tube that overcomes these disadvantages. As an example, an improved photomultiplier tube may include a gas electron multiplier (GEM) package and board that improves shock and vibration performance. In some embodiments, the dynode structure may be replaced with one or more GEM boards to reduce the length of the device. Applications for the advanced photomultiplier tube may include, but are not limited to, gamma ray detection in drilling rigs, radioactivity detection in security systems, healthcare, and the like.
[0019] На ФИГ. 1 показан пример вакуумной трубки фотоэлектронного умножителя, в которой используются диноды 100, а на ФИГ. 2 представлено схематическое изображение вакуумной трубки фотоэлектронного умножителя с динодами 100. Как показано на ФИГ. 2, вакуумная трубная фотоэлектронного умножителя с динодами 100 может принимать падающий свет через оптическое окно 105, расположенное на конце стеклянной трубки 110. Стеклянная трубка 110 находится в условиях вакуума. Фотокатод 115 расположен на оптическом окне 105, множество динодов 120 расположено внутри стеклянной трубки 110, а анод 125 расположен после множества динодов 120. Каждый из анода 125 и множества динодов 120 соединен с контактами разъема 130 через проходные каналы. В процессе работы падающий фотон может ударить материал фото катода 115, который может быть в виде тонкого проводящего слоя, нанесенного (например, осажденного из паровой фазы) на внутреннюю поверхность оптического окна 105. Электроны могут излучаться с поверхности материала фото катода 115 из-за фотоэлектрического эффекта. Излучаемые электроны могут быть направлены фокусирующим электродом 140 на электронный умножитель, где электроны умножаются вторичным излучением. Каждый из динодов 120 может подвергаться постепенно более высокому положительному потенциалу (например, примерно на 100 Вольт) по сравнению с предыдущим динодом для привлечения электронов и продукции большего количества вторичных электронов 145. В некоторых вариантах осуществления в зависимости от целевой длины волны обнаружения в передней части оптического окна 105 может быть расположен сцинтиллятор 135. Например, для обнаружения гамма-лучей высокоэнергетические фотоны 150 могут быть преобразованы в низкоэнергетические фотоны 155 внутри сцинтиллятора 135, а высокоэнергетические фотоны 155 могут быть преобразованы в первичные электроны 160 с помощью фото катода 115.[0019] In FIG. 1 shows an example of a photomultiplier tube vacuum tube that uses dynodes 100, and FIG. 2 is a schematic illustration of a photomultiplier tube vacuum tube with dynodes 100. As shown in FIG. 2, a vacuum tube photomultiplier tube with dynodes 100 can receive incident light through an optical window 105 located at the end of the glass tube 110. The glass tube 110 is under a vacuum condition. A photocathode 115 is located on the optical window 105, a plurality of dynodes 120 are located within the glass tube 110, and an anode 125 is located after the plurality of dynodes 120. Each of the anode 125 and the plurality of dynodes 120 is connected to the contacts of the connector 130 through feedthrough channels. In operation, an incident photon may strike photo cathode material 115, which may be in the form of a thin conductive layer deposited (e.g., vapor deposited) on the inner surface of optical window 105. Electrons may be emitted from the surface of photo cathode material 115 due to photoelectric effect. The emitted electrons may be directed by the focusing electrode 140 to an electron multiplier where the electrons are multiplied by secondary radiation. Each of the dynodes 120 may be subjected to a progressively higher positive potential (e.g., about 100 volts) compared to the previous dynode to attract electrons and produce more secondary electrons 145. In some embodiments, depending on the target detection wavelength at the front of the optical window 105 may accommodate a scintillator 135. For example, to detect gamma rays, high-energy photons 150 may be converted to low-energy photons 155 within scintillator 135, and high-energy photons 155 may be converted to primary electrons 160 by photo cathode 115.
[0020] На ФИГ. 3 представлен схематический вид одного примера осуществления фотоэлектронного умножителя 300 с использованием платы 305 газового электронного умножителя газа (ГЭУ) в соответствии с примером осуществления настоящего описания. На ФИГ. 6А-6В представлен другой пример фотоэлектронного умножителя с использованием платы ГЭУ. Как показано на ФИГ. 3, фотоэлектронный умножитель 300 может включать в себя корпус 310, который включает в себя проксимальный конец 310р и дистальный конец 310d. Фотоэлектронный умножитель 300 может включать в себя оптическое окно 315, расположенное на проксимальном конце корпуса 310, и пластину 320 торцевой стенки, расположенную на дистальном конце 310d корпуса 310. Плата 305 ГЭУ может быть расположена между оптическим окном 315 и пластиной 320 торцевой стенки. Проходной канал, проникающий через пластину 320 торцевой стенки, может быть включен для создания электрических соединений с ГЭУ.[0020] In FIG. 3 is a schematic view of one embodiment of a photomultiplier tube 300 using a gas electron multiplier (GEM) board 305 in accordance with an embodiment of the present disclosure. In FIG. 6A-6B show another example of a photomultiplier tube using a GEM board. As shown in FIG. 3, photomultiplier tube 300 may include a housing 310 that includes a proximal end 310p and a distal end 310d. The photomultiplier tube 300 may include an optical window 315 located at the proximal end of the housing 310 and an end wall plate 320 located at the distal end 310d of the housing 310. The power generator board 305 may be located between the optical window 315 and the end wall plate 320. A feedthrough extending through the end wall plate 320 may be included to create electrical connections to the power plant.
[0021] Корпус 310 может включать в себя прочный материал, такой как металл. В некоторых вариантах осуществления корпус 310 может быть выполнен из материалов, включая, без ограничений, титан, алюминий или их сплавы. В некоторых вариантах осуществления используются материалы, такие как стекло. Однако материал, образующий корпус 310, не ограничивается этим, и можно использовать различные другие прочные материалы.[0021] Housing 310 may include a durable material such as metal. In some embodiments, housing 310 may be made of materials including, but not limited to, titanium, aluminum, or alloys thereof. In some embodiments, materials such as glass are used. However, the material forming the body 310 is not limited to this, and various other durable materials can be used.
[0022] Оптическое окно 315 может включать в себя прочный и пропускающий свет материал. В некоторых вариантах осуществления оптическое окно 315 может быть выполнено из сапфира. Сапфир может обеспечивать преимущества при использовании его для создания оптического окна 315 благодаря широкой оптической полосе пропускания от ультрафиолетового до ближнего инфракрасного диапазона, высокой механической прочности, высокой устойчивости к царапинам и воздействию абразивов, а также благодаря жаростойкости.[0022] The optical window 315 may include a durable and light transmitting material. In some embodiments, the optical window 315 may be made of sapphire. Sapphire can provide advantages when used to create an optical window 315 due to its wide optical bandwidth from ultraviolet to near-infrared, high mechanical strength, high resistance to scratches and abrasives, and heat resistance.
[0023] Пластина 320 торцевой стенки также может быть выполнена из прочного материала. В некоторых вариантах осуществления пластина 320 торцевой стенки может быть выполнена из того же металлического материала, что и корпус 310. В других вариантах осуществления пластина 320 торцевой стенки может быть выполнена из материала, отличного от материала корпуса 310. В определенных вариантах осуществления пластина 320 торцевой стенки может быть выполнена из керамики или металла. В вариантах осуществления, в которых пластина 320 торцевой стенки выполнена из проводящего материала (например, из металла), проходные каналы для контактов разъема могут быть изолированы. Такие изоляторы могут включать керамику или стекло, герметично прикрепленные к пластине 320 торцевой стенки с использованием, например, металлостеклянного или металлокерамического спая.[0023] The end wall plate 320 may also be made of a durable material. In some embodiments, the end wall plate 320 may be made of the same metal material as the housing 310. In other embodiments, the end wall plate 320 may be made of a different material than the housing 310. In certain embodiments, the end wall plate 320 can be made of ceramics or metal. In embodiments in which the end wall plate 320 is made of a conductive material (eg, metal), the connector pin passages may be insulated. Such insulators may include ceramic or glass sealed to end wall plate 320 using, for example, a glass-to-metal or cermet seal.
[0024] Благодаря использованию прочных материалов для создания корпуса 310, оптического окна 315 и пластины 320 торцевой стенки, варианты осуществления фотоэлектронного умножителя 300 могут выдерживать эксплуатацию в высокотемпературном режиме и/или условиях высокочастотной вибрации.[0024] By using durable materials to construct the housing 310, optical window 315, and end wall plate 320, embodiments of the photomultiplier tube 300 can withstand high temperature and/or high frequency vibration environments.
[0025] В некоторых вариантах осуществления корпус 310 может быть выполнен по существу в цилиндрической геометрии. Например, диаметр корпуса 310 может находиться в диапазоне от приблизительно 1/2 дюйма до приблизительно 1 дюйма (например, приблизительно 1/2 дюйма, приблизительно 3/4 дюйма или приблизительно 1 дюйм). Например, характерная длина корпуса 310 может находиться в диапазоне от приблизительно 1/2 дюйма до приблизительно 3 дюймов. Однако размеры фотоэлектронного умножителя 300 в соответствии с вариантами осуществления настоящего описания не ограничиваются этим, и размеры могут быть изменены в зависимости от требований конструкции и применений.[0025] In some embodiments, the housing 310 may be configured in a substantially cylindrical geometry. For example, the diameter of housing 310 may range from about 1/2 inch to about 1 inch (eg, about 1/2 inch, about 3/4 inch, or about 1 inch). For example, the typical length of housing 310 may range from about 1/2 inch to about 3 inches. However, the dimensions of the photomultiplier tube 300 according to the embodiments of the present disclosure are not limited to this, and the dimensions may be changed depending on design requirements and applications.
[0026] В некоторых вариантах осуществления фотокатод 325 может быть выполнен путем нанесения покрытия фотокатода на внутренней поверхности оптического окна 315. Материал фотокатода можно наносить в виде тонкой пленки. Для формирования фотокатода 325 можно использовать любые способы нанесения тонкой пленки. Например, химическое осаждение, такое как электролитическое осаждение, химическое осаждение из раствора (CSD), осаждение в соляной ванне (CBD), метод Ленгмюра - Блоджетт, центробежное покрытие, покрытие погружением, химическое осаждение из паровой фазы (CVD), плазмохимическое осаждение из паровой фазы и осаждение атомных слоев (ALD); или физическое осаждение, такое как физическое осаждение из паровой фазы (PVD), молекулярно-лучевая эпитаксия (МВЕ), распыление, лазерное осаждение и осаждение электрораспылением, можно использовать для покрытия фотокатода 325 на оптическом окне 315 (например, оптическом окне из сапфира).[0026] In some embodiments, the photocathode 325 may be formed by coating the photocathode on the inner surface of the optical window 315. The photocathode material may be applied as a thin film. Any thin film deposition technique can be used to form the photocathode 325. For example, chemical deposition such as electrolytic deposition, chemical solution deposition (CSD), salt bath deposition (CBD), Langmuir-Blodgett method, spin coating, dip coating, chemical vapor deposition (CVD), plasma chemical vapor deposition phases and atomic layer deposition (ALD); or physical deposition, such as physical vapor deposition (PVD), molecular beam epitaxy (MBE), sputtering, laser deposition, and electrospray deposition, can be used to coat the photocathode 325 on an optical window 315 (eg, a sapphire optical window).
[0027] В некоторых вариантах осуществления фотокатод 325 может включать в себя по меньшей мере один слой материала, осажденного из паровой фазы. Например, для формирования фотокатода 325 можно использовать от одного до приблизительно 20 слоев материала, осажденного из паровой фазы. Толщина каждого из по меньшей мере слоев материала, осажденного из паровой фазы, может быть меньше или равна приблизительно 200 нанометрам (нм). Варианты осуществления по меньшей мере одного слоя осажденного из паровой фазы материала может включать один или более материалов, выбранных из группы, состоящей из сурьмы (Sb), сурьмы в соединении с калием (1:1) (KSb), сурьмы в соединении с калием (2:1) (KSb2), сурьмы в соединении с калием (5:4) (K5Sb4) триоксида сурьмы (Sb2O3), цезия (Cs), антимонида цезия (Cs3Sb), арсенида галлия (GaAs), арсенида галлия с цезием (GaAs(Cs)), висмутида цезия (Cs3Bi), висмутида цезия с кислородом (Cs3Bi(O)), висмутида цезия с серебром (Cs3Bi(Ag)), йодида цезия (CsI), оксида цезия (Cs2O), теллурида цезия (Cs2Te), арсенида галлия-алюминия (Ga0,25Al0,75As), фосфида-арсенида галлия (GaAs1-xPx), фосфида-арсенида галлия с цезием (GaAs1-xPx(Cs)), нитрида галлия (GaN), нитрида галлия с цезием (GaN(Cs)), фосфида галлия (GaP), арсенида индия-галлия (InGaAs), арсенида индия-галлия с цезием (InGaAs(Cs)), фосфида-арсенида индия-галлия (InGaAsP), фосфида-арсенида индия-галлия с цезием (InGaAsP(Cs)), фосфида индия (InP), антимонида лития (Li3Sb), кислорода (О), калия (K), антимонида калия (K3Sb), бромида калия (KBr), антимонида цезия-калия (K2CsSb), хлорида калия (KCl), оксида калия (K2O), антимонида калия-натрия-цезия ((Cs)Na2KSb), натрия (Na), антимонида натрия (Na3Sb), арсенида натрия (Na3As), антимонида натрия-цезия (Na2CsSb), оксида натрия (Na2O), антимонида натрия-калия (Na2KSb), антимонида рубидия-цезия (Rb2CsSb), серебра (Ag), серебра-висмута-кислорода-цезия (Ag-Bi-O-Cs), карбида кремния (SiC) и серебра-кислорода-цезия (Ag-O-Cs). Эти материалы могут составлять не менее 90 масс. %каждого отдельного слоя фотокатода 325.[0027] In some embodiments, photocathode 325 may include at least one layer of vapor deposited material. For example, from one to about 20 layers of vapor deposited material may be used to form the photocathode 325. The thickness of each of the at least layers of vapor deposited material may be less than or equal to approximately 200 nanometers (nm). Embodiments of the at least one layer of vapor deposited material may include one or more materials selected from the group consisting of antimony (Sb), antimony potassium (1:1) (KSb), antimony potassium ( 2:1) (KSb 2 ), antimony combined with potassium (5:4) (K 5 Sb 4 ), antimony trioxide (Sb 2 O 3 ), cesium (Cs), cesium antimonide (Cs 3 Sb), gallium arsenide ( GaAs), gallium arsenide with cesium (GaAs(Cs)), cesium bismuthide (Cs 3 Bi), cesium bismuthide with oxygen (Cs 3 Bi(O)), cesium bismuthide with silver (Cs 3 Bi(Ag)), cesium iodide (CsI), cesium oxide (Cs 2 O), cesium telluride (Cs 2 Te), gallium aluminum arsenide (Ga 0.25 Al 0.75 As), gallium phosphide-arsenide (GaAs 1-x P x ), phosphide -gallium arsenide with cesium (GaAs 1-x P x (Cs)), gallium nitride (GaN), gallium nitride with cesium (GaN(Cs)), gallium phosphide (GaP), indium gallium arsenide (InGaAs), indium arsenide -gallium with cesium (InGaAs(Cs)), indium gallium arsenide phosphide (InGaAsP), indium gallium arsenide phosphide with cesium (InGaAsP(Cs)), indium phosphide (InP), lithium antimonide (Li 3 Sb), oxygen (O), potassium (K), potassium antimonide (K 3 Sb), potassium bromide (KBr), cesium-potassium antimonide (K 2 CsSb), potassium chloride (KCl), potassium oxide (K 2 O), potassium antimonide -sodium cesium ((Cs)Na 2 KSb), sodium (Na), sodium antimonide (Na 3 Sb), sodium arsenide (Na 3 As), sodium cesium antimonide (Na 2 CsSb), sodium oxide (Na 2 O ), sodium-potassium antimonide (Na 2 KSb), rubidium-cesium antimonide (Rb 2 CsSb), silver (Ag), silver-bismuth-oxygen-cesium (Ag-Bi-O-Cs), silicon carbide (SiC) and silver-oxygen-cesium (Ag-O-Cs). These materials can be at least 90 wt. % of each individual photocathode layer 325.
[0028] В некоторых вариантах осуществления каждый из по меньшей мере одного слоя осажденного из паровой фазы материала может включать в себя один или более материалов, выбранных из группы, состоящей из алюминия (Al), сурьмы (Sb), мышьяка (As), висмута (Bi), брома (Br), цезия (С), хлора (Cl), галлия (Ga), индия (In), лития (Li), кислорода (О), фосфора (Р), калия (K), рубидия (Rb), серебра (Ag), натрия (Na) и теллура (Те). Эти материалы могут составлять не менее 90 масс. %каждого отдельного слоя фотокатода 325.[0028] In some embodiments, each of the at least one layer of vapor deposited material may include one or more materials selected from the group consisting of aluminum (Al), antimony (Sb), arsenic (As), bismuth (Bi), bromine (Br), cesium (C), chlorine (Cl), gallium (Ga), indium (In), lithium (Li), oxygen (O), phosphorus (P), potassium (K), rubidium (Rb), silver (Ag), sodium (Na) and tellurium (Te). These materials can be at least 90 wt. % of each individual photocathode layer 325.
[0029] В некоторых вариантах осуществления каждый из по меньшей мере одного слоя материала, осажденного из паровой фазы, может включать в себя один или более материалов, выбранных из группы, состоящей из кремния (Si), нитрида бора (BN), диоксида титана (TiO2) и диоксида кремния (SiO2). Эти материалы могут составлять не менее 90 масс. % каждого отдельного слоя фото катода 325.[0029] In some embodiments, each of the at least one layer of vapor deposited material may include one or more materials selected from the group consisting of silicon (Si), boron nitride (BN), titanium dioxide ( TiO 2 ) and silicon dioxide (SiO 2 ). These materials can be at least 90 wt. % of each individual photo cathode layer is 325.
[0030] В некоторых вариантах осуществления фотокатод 325 может включать антимонид калия-натрия. Однако материал фотокатода не ограничен вышеперечисленными материалами, также можно использовать и другие материалы фото катода.[0030] In some embodiments, photocathode 325 may include sodium potassium antimonide. However, the photocathode material is not limited to the above materials, and other photocathode materials can also be used.
[0031] В соответствии с вариантами осуществления настоящего описания газовая смесь может заполнять внутреннее пространство, образованное корпусом 310, оптическим окном 315 и пластиной 320 торцевой стенки. Газовая смесь может включать в себя пропорциональный газ. В некоторых вариантах осуществления пропорциональный газ может включать газ группы 18 из периодической таблицы. В альтернативном или дополнительном варианте пропорциональный газ может включать азот. Для контроля пропорциональности значения тока в ответ на интенсивность света (или электромагнитной волны) в газовую смесь можно добавлять гасящий газ. Гасящий газ может включать в себя одно или более из СО2, CH4 или CF4. Газовая смесь может заполнять внутренний объем фотоэлектронного умножителя 300 при давлении около 1 или более атмосфер (при комнатной температуре). В некоторых вариантах осуществления давление может составлять менее 1 атмосферы. Поскольку внутренний объем фотоэлектронного умножителя 300 поддерживается при атмосферном давлении, фотоэлектронный умножитель 300 может быть менее подвержен имплозии вследствие внешнего воздействия во время работы.[0031] According to embodiments of the present disclosure, the gas mixture may fill the interior space defined by the housing 310, the optical window 315, and the end wall plate 320. The gas mixture may include a proportional gas. In some embodiments, the proportional gas may include a Group 18 gas from the periodic table. Alternatively or additionally, the proportioning gas may include nitrogen. To control the proportionality of the current in response to the intensity of the light (or electromagnetic wave), a quenching gas can be added to the gas mixture. The quench gas may include one or more of CO 2 , CH 4 or CF 4 . The gas mixture may fill the interior volume of the photomultiplier tube 300 at a pressure of about 1 atmosphere or more (at room temperature). In some embodiments, the pressure may be less than 1 atmosphere. Since the internal volume of the photomultiplier tube 300 is maintained at atmospheric pressure, the photomultiplier tube 300 may be less susceptible to implosion due to external influences during operation.
[0032] Фотоэлектронный умножитель 300 может включать в себя плату 305 газового электронного умножителя (ГЭУ) для увеличения концентрации электронов. Мультипликация может происходить в отверстиях плиты ГЭУ благодаря концентрации линий электрического поля, например, как показано и описано более подробно ниже со ссылкой на ФИГ. 4А. Плата 305 ГЭУ может применять разность потенциалов между двумя электродами и таким образом обеспечивать высвобождение электронов посредством излучения в газе. Высвобождаемые электроны могут быть умножены и перенесены в область сбора.[0032] The photomultiplier tube 300 may include a gas electron multiplier (GEM) board 305 for increasing the electron concentration. Animation can occur in the holes of the power plant plate due to the concentration of electric field lines, for example, as shown and described in more detail below with reference to FIG. 4A. The GEM board 305 may apply a potential difference between two electrodes and thereby release electrons through radiation in a gas. The released electrons can be multiplied and transferred to the collection area.
[0033] Внутри фотоэлектронного умножителя 300 в соответствии с примером осуществления настоящего описания плата 305 ГЭУ может быть расположена между оптическим окном 315 и пластиной 320 торцевой стенки. В некоторых вариантах осуществления может быть предусмотрено более одной платы 305 ГЭУ, расположенных последовательно. Например, две или три платы 305 ГЭУ могут быть расположены (например, наложены друг на друга с осевым разделением между каждой из плат 305 ГЭУ) для повышения коэффициента усиления. Каждая из плат 305 ГЭУ может быть выполнена в виде перфорированной полимерной фольги, покрытой электродами с обеих сторон. В некоторых вариантах реализации плата 305 ГЭУ может включать в себя тонкую полимерную пленку с металлическим покрытием, химически перфорированную для создания множества отверстий. Например, плата 305 ГЭУ может включать полиамидную пленку толщиной приблизительно 50 мкм с тонким слоем медного электрода с каждой стороны. В некоторых вариантах осуществления диаметр каждого отверстия может иметь значение в диапазоне от приблизительно 0,1 мм до приблизительно 2 мм. В некоторых вариантах осуществления диаметр каждого отверстия может иметь значение от приблизительно 0,3 мм до приблизительно 1 мм. В некоторых вариантах осуществления толщина платы 305 ГЭУ может составлять от приблизительно 0,01 дюйма до приблизительно 0,1 дюйма, например 0,020 дюйма или 0,060 дюйма. В некоторых вариантах осуществления множество отверстий платы 305 ГЭУ может быть распределено по всей площади платы 305 ГЭУ. В некоторых вариантах осуществления множество отверстий может быть ограничено в пределах области, в которую попадает сфокусированный электронный пучок. В некоторых вариантах реализации, например, для высокотемпературных применений, плата 305 ГЭУ может включать в себя полиимидную печатную плату и/или керамическую печатную плату.[0033] Inside the photomultiplier tube 300 according to an embodiment of the present disclosure, the power generator board 305 may be located between the optical window 315 and the end wall plate 320. In some embodiments, there may be more than one power plant board 305 arranged in series. For example, two or three GEM boards 305 may be arranged (eg, stacked with an axial separation between each of the GEM boards 305) to increase gain. Each of the GEM boards 305 can be made in the form of a perforated polymer foil covered with electrodes on both sides. In some embodiments, the GEM board 305 may include a thin metal-coated polymer film that is chemically perforated to create a plurality of holes. For example, the GEM board 305 may include a polyamide film approximately 50 μm thick with a thin layer of copper electrode on each side. In some embodiments, the diameter of each hole may range from about 0.1 mm to about 2 mm. In some embodiments, the diameter of each hole may be between about 0.3 mm and about 1 mm. In some embodiments, the thickness of the power plant board 305 may be from about 0.01 inch to about 0.1 inch, such as 0.020 inch or 0.060 inch. In some embodiments, a plurality of holes of the power plant board 305 may be distributed over the entire area of the power plant board 305. In some embodiments, the plurality of holes may be limited within the region into which the focused electron beam falls. In some embodiments, such as for high temperature applications, the GEM board 305 may include a polyimide circuit board and/or a ceramic circuit board.
[0034] На ФИГ. 4А схематически показан механизм умножения 400А электронов. Поскольку ионизированный пропорциональный газ (положительные ионы) движется к катоду, а электроны движутся к плате 305 ГЭУ и внутрь отверстий, в отверстиях создается сильное электрическое поле. Соответственно, электроны сталкиваются с молекулами газа, производя дополнительные электроны в каскадном процессе. На ФИГ. 4В схематически показан результат 400 В моделирования для траекторий электронов в пределах фотоэлектронного умножителя 300 в соответствии с примером осуществления настоящего описания.[0034] In FIG. 4A schematically shows the mechanism for multiplying 400A electrons. As the ionized proportional gas (positive ions) moves towards the cathode and the electrons move towards the GEM board 305 and into the holes, a strong electric field is created in the holes. Accordingly, the electrons collide with gas molecules, producing additional electrons in a cascading process. In FIG. 4B schematically shows the result of a 400B simulation for electron trajectories within a photomultiplier tube 300 in accordance with an embodiment of the present disclosure.
[0035] В некоторых вариантах осуществления может быть применена разность электрических потенциалов между фотокатодом 325 и платой 305 ГЭУ для фокусировки электронов по направлению к плате 305 ГЭУ. На ФИГ. 5 схематически показано поле электрического потенциала, приложенное в корпусе 310 между фотокатодом 325 и платой 305 ГЭУ. В дополнительном или альтернативном варианте фокусирующий элемент может быть расположен между фотокатодом 325 и первой платой 305 ГЭУ для формирования приложенного поля электрического потенциала внутри фотоэлектронного умножителя 300. Фокусирующий элемент может включать в себя проводящий цилиндр или кольцо. В некоторых вариантах осуществления фокусирующий элемент может включать в себя множество цилиндров или колец.[0035] In some embodiments, an electrical potential difference between photocathode 325 and GEM board 305 may be used to focus electrons toward GEM board 305. In FIG. 5 schematically shows the electric potential field applied in the housing 310 between the photocathode 325 and the power generator board 305. In an additional or alternative embodiment, a focusing element may be positioned between the photocathode 325 and the first GEM board 305 to generate an applied electric potential field within the photomultiplier tube 300. The focusing element may include a conductive cylinder or ring. In some embodiments, the focusing element may include a plurality of cylinders or rings.
[0036] Фотоэлектронный умножитель 300 в соответствии с примером осуществления настоящего описания может включать в себя считывающий анод 330 между платой 305 ГЭУ и пластиной 320 торцевой стенки. Умноженные электроны могут быть собраны на считывающем аноде 330 для обеспечения возможности измерения величины тока. В некоторых вариантах осуществления нижняя часть последней платы 305 ГЭУ может быть использована для считывания импульса тока. Измеренный ток может быть преобразован в интенсивность света на основании калибровки.[0036] The photomultiplier tube 300 in accordance with an embodiment of the present disclosure may include a readout anode 330 between the GEM board 305 and the end wall plate 320. The multiplied electrons may be collected at the sense anode 330 to enable the magnitude of the current to be measured. In some embodiments, the bottom of the last GEM board 305 may be used to sense the current pulse. The measured current can be converted to light intensity based on calibration.
[0037] При включении множества плат 305 ГЭУ считывающий анод 330 может быть расположен между последней платой 305 ГЭУ и пластиной 320 торцевой стенки. В настоящем документе первая плата ГЭУ и последняя плата ГЭУ могут быть определены относительно направления движения электронов. Например, плата ГЭУ, расположенная ближе всего к фотокатоду 325, может считаться первой платой ГЭУ, а плата ГЭУ, расположенная ближе всего к пластине 320 торцевой стенки, может считаться последней платой ГЭУ.[0037] When multiple GEM boards 305 are included, a readout anode 330 may be located between the last GEM board 305 and the end wall plate 320. Herein, the first GEM board and the last GEM board can be determined with respect to the direction of electron motion. For example, the GEM board closest to photocathode 325 may be considered the first GEM board, and the GEM board closest to the end wall plate 320 may be considered the last GEM board.
[0038] Как описано выше, для создания электрических соединений с платой 305 ГЭУ и считывающим анодом 330 в пластине 320 торцевой стенки может быть сформирован по меньшей мере один проникающий канал. Варианты осуществления фотоэлектронного умножителя 300 в форме фотоэлектронного умножителя 600, включающего электрический (-ие) проникающий (-ие) канал (-ы) 602, показаны на ФИГ. 6А-6В. Проходной (-ые) канал (-ы) 602 может (могут) включать в себя электропроводящую проволоку, которая проникает через пластину 320 торцевой стенки. Между электропроводящей проволокой и пластиной 320 торцевой стенки могут находиться газонепроницаемое уплотнение. Например, герметичное уплотнение может быть нанесено вокруг электропроводящей проволоки для создания газонепроницаемого уплотнения между электропроводящей проволокой и пластиной 320 торцевой стенки. Поскольку для каждой платы 305 ГЭУ обычно требуется два электрических соединения (для каждого электрода с обеих сторон) и дополнительно два электрических соединения (одно для катода и одно для считывающего анода), для размещения n плат 305 ГЭУ может быть сформировано минимальное общее количество 2n+2 проходных каналов 602, проходящих через пластину 320 торцевой стенки. В вариантах осуществления, включающих фокусирующие элементы, количество проходных каналов 602 может быть увеличено. Через электрические проходные каналы 602 может быть приложено отрицательное напряжение к фотокатоду 325, а считывающий анод 330 может быть заземлен. В некоторых вариантах осуществления считывающий анод 330 может быть под положительным высоким напряжением, а фотокатод заземлен. Электроды плат 305 ГЭУ могут поддерживаться под промежуточным (отрицательным) напряжением между отрицательным напряжением фотокатода и заземляющим напряжением считывающего анода 330.[0038] As described above, at least one penetration channel may be formed in the end wall plate 320 to create electrical connections to the power generator board 305 and the sense anode 330. Embodiments of a photomultiplier tube 300 in the form of a photomultiplier tube 600 including electrical penetration channel(s) 602 are shown in FIG. 6A-6B. The passage(s) 602 may include an electrically conductive wire that penetrates the end wall plate 320. A gas-tight seal may be provided between the electrically conductive wire and the end wall plate 320. For example, a seal may be applied around the electrically conductive wire to create a gas-tight seal between the electrically conductive wire and the end wall plate 320. Since each GEM board 305 typically requires two electrical connections (for each electrode on both sides) and an additional two electrical connections (one for the cathode and one for the sense anode), a minimum total of 2n+2 can be formed to accommodate n GEM boards 305 passage channels 602 passing through the end wall plate 320. In embodiments including focusing elements, the number of passage channels 602 may be increased. Through electrical feedthroughs 602, a negative voltage may be applied to the photocathode 325, and the sense anode 330 may be grounded. In some embodiments, the readout anode 330 may be at positive high voltage and the photocathode is grounded. The electrodes of the GEM boards 305 may be maintained at an intermediate (negative) voltage between the negative voltage of the photocathode and the ground voltage of the sense anode 330.
[0039] Как указано в настоящем документе, фотоэлектронные умножители в соответствии с примером осуществления настоящего описания включают в себя более сильное оптическое окно для фотокатода и усиленный корпус. Соответственно, фотоэлектронные умножители в соответствии с настоящим описанием могут обеспечивать высокую термостойкость и ударопрочность. Фотоэлектронные умножители в соответствии с настоящим описанием можно использовать для обнаружения гамма-излучения в приложениях при бурении скважин, для обнаружения радиоактивности в системах безопасности, в здравоохранении и т.п.[0039] As discussed herein, photomultiplier tubes according to an embodiment of the present disclosure include a stronger optical window for the photocathode and a reinforced housing. Accordingly, photomultiplier tubes according to the present disclosure can provide high temperature resistance and shock resistance. Photomultiplier tubes according to the present disclosure can be used for gamma ray detection in well drilling applications, radioactivity detection in security systems, healthcare, and the like.
[0040] Варианты осуществления настоящего описания не ограничиваются приведенными в качестве примера вариантами осуществления, описанными в настоящем документе, и могут быть реализованы в различных вариантах и модификациях. Примеры вариантов осуществления представлены исключительно для того, чтобы дать возможность любому специалисту в данной области понять объем настоящего описания, который будет определяться объемом формулы изобретения. Соответственно, в некоторых вариантах осуществления хорошо известные операции процесса, хорошо известные структуры и хорошо известные технологии не описаны подробно во избежание неясного понимания настоящего описания. В настоящем описании одинаковые номера позиций относятся к одним и тем же элементам.[0040] The embodiments of the present disclosure are not limited to the exemplary embodiments described herein, but may be implemented in various variations and modifications. The exemplary embodiments are presented solely to enable any person skilled in the art to understand the scope of the present description, which will be determined by the scope of the claims. Accordingly, in some embodiments, well-known process steps, well-known structures, and well-known technologies are not described in detail to avoid obscuring the present disclosure. As used herein, like reference numerals refer to the same elements.
[0041] Термины, используемые в настоящем документе, предназначены только для описания конкретных вариантов осуществления и не предназначены для ограничения описания. Используемые в настоящем документе формы единственного числа предполагают также включение форм множественного числа, если контекст явно не указывает иное. Следует также понимать, что термины «содержит» и/или «содержащий» при использовании в настоящем описании указывают на наличие указанных признаков, целых чисел, этапов, операций, элементов и/или компонентов, но не исключают наличие или добавление одного или более других признаков, целых чисел, этапов, операций, элементов, компонентов и/или их групп. В настоящем документе термин «и/или» включает любые и все комбинации одного или более связанных перечисленных элементов.[0041] The terms used herein are intended to describe specific embodiments only and are not intended to limit the description. As used herein, the singular forms are intended to include the plural unless the context clearly indicates otherwise. It should also be understood that the terms “comprises” and/or “comprising” when used herein indicate the presence of specified features, integers, steps, operations, elements and/or components, but do not exclude the presence or addition of one or more other features , integers, stages, operations, elements, components and/or groups thereof. As used herein, the term “and/or” includes any and all combinations of one or more related listed elements.
[0042] Если не указано отдельно или не очевидно из контекста, в настоящем документе термины «около», «приблизительно» и «по существу» используются взаимозаменяемо и могут пониматься как находящиеся в пределах диапазона нормального допустимого отклонения в данной области, например в пределах 2 стандартных отклонений среднего. «Около», «приблизительно» и/или «по существу» можно понимать как в пределах 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,1%, 0,05% или 0,01% от указанного значения. Если из контекста не ясно иное, все числовые значения, представленные в настоящем документе, модифицированы термином «приблизительно». [0042] Unless specifically stated or obvious from context, the terms “about”, “approximately” and “substantially” are used interchangeably herein and may be understood to be within the range of normal tolerance in the art, such as within 2 standard deviations of the mean. "About", "approximately" and/or "substantially" can be understood as within 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0 .5%, 0.1%, 0.05% or 0.01% of the specified value. Unless the context otherwise makes clear, all numerical values presented herein are modified by the term “about.”
[0043] Здесь и далее, хотя настоящее описание представлено с помощью конкретных пунктов, таких как конкретные компоненты и т.п., примерных вариантов осуществления и чертежей, они приведены только для облегчения понимания настоящего описания. Таким образом, настоящее описание не ограничивается приведенными в качестве примера вариантами осуществления. Специалистами в данной области техники, к которой относится настоящее описание, могут быть выполнены различные модификации и изменения. Таким образом, сущность настоящего описания не должна ограничиваться вышеописанными примерами осуществления, а следующие пункты формулы изобретения, а также все технические сущности, модифицированные в равной степени или эквивалентно формуле изобретения, следует интерпретировать как находящиеся в пределах объема и сущности изобретения.[0043] Hereinafter, although the present description is presented by means of specific items such as specific components and the like, exemplary embodiments and drawings, they are provided only to facilitate understanding of the present description. Therefore, the present description is not limited to the exemplary embodiments. Various modifications and changes may be made by those skilled in the art to which this description relates. Accordingly, the spirit of the present specification should not be limited to the exemplary embodiments described above, but the following claims, as well as all technical substances modified equally or equivalent to the claims, should be interpreted as falling within the scope and spirit of the invention.
Claims (28)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US62/969,389 | 2020-02-03 | ||
US17/158,668 | 2021-01-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2802723C1 true RU2802723C1 (en) | 2023-08-31 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007063678A1 (en) * | 2005-12-02 | 2007-06-07 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photomultiplier |
RU2524753C1 (en) * | 2012-12-27 | 2014-08-10 | Открытое акционерное общество "НПО "Геофизика-НВ" | Photocathode assembly for vacuum photoelectronic device with semitransparent photocathode and method for production thereof |
US10199197B2 (en) * | 2012-08-03 | 2019-02-05 | Kla-Tencor Corporation | Photocathode including silicon substrate with boron layer |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007063678A1 (en) * | 2005-12-02 | 2007-06-07 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photomultiplier |
US10199197B2 (en) * | 2012-08-03 | 2019-02-05 | Kla-Tencor Corporation | Photocathode including silicon substrate with boron layer |
RU2524753C1 (en) * | 2012-12-27 | 2014-08-10 | Открытое акционерное общество "НПО "Геофизика-НВ" | Photocathode assembly for vacuum photoelectronic device with semitransparent photocathode and method for production thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6138686B2 (en) | Electron multiplier with nanodiamond layer | |
US9035540B2 (en) | Electron multiplier detector formed from a highly doped nanodiamond layer | |
US5982094A (en) | Electron tube with polycrystalline diamond photocathode | |
EP2545578B1 (en) | A photo cathode for use in a vacuum tube as well as such a vacuum tube | |
EP2834833A1 (en) | A detector for radiation, particularly high energy electromagnetic radiation | |
JPS61224234A (en) | Film material of dinode for photo electric multiplier | |
EP2309529A1 (en) | Photocathode | |
RU2802723C1 (en) | Photomultiplier with gas electronic multiplier board | |
JP5784873B2 (en) | Ion barrier membrane for vacuum tube using electron multiplication, electron multiplication structure for vacuum tube using electron multiplication, and vacuum tube using electron multiplication with such electron multiplication structure | |
US4100445A (en) | Image output screen comprising juxtaposed doped alkali-halide crystalline rods | |
US11201041B2 (en) | Gas electron multiplier board photomultiplier | |
Lecomte et al. | Channel electron multipliers: Properties, development and applications | |
JP3955836B2 (en) | Gas proportional counter and imaging system | |
US11194059B2 (en) | Methods of fabricating vacuum housings with hermetic solder seals using capillary solder wicks | |
US9105459B1 (en) | Microchannel plate assembly | |
JP2018128384A (en) | Proportional counter tube and neutron imaging system | |
Mörmann | Study of novel gaseous photomultipliers for UV and visible light | |
Schneeberger et al. | Electron Bombardment Induced Conductivity Including its Application to Ultra-violet Imaging in the Schuman Region | |
JPH11120899A (en) | Secondary electron discharge device and electron tube using the device | |
EP2487510A1 (en) | Diamond radiation detector | |
KR20220011177A (en) | Photocathode with improved quantum yield | |
JP2009217996A (en) | Photo-electric cathode, electron tube, and image intensifier | |
RU2487433C1 (en) | Cathode pack of vacuum tube for high-voltage operation | |
Dennis et al. | Photoemissive Detectors | |
Morris | Study of THGEM Quantum Efficiency degradation under gaseous conditions with various photocathodes |