TWI808203B - 微通道板總成及帶電粒子檢測器 - Google Patents

Abstract

本實施形態之MCP(Micro Channel Plate：微通道板)總成，具備MCP單元、及具備使單獨個體的取用變得容易之構造的可撓性薄片電極。可撓性薄片電極，由設有複數個開口之網目區域與圍繞該網目區域之變形抑制部所構成。網目區域與變形抑制部雙方，由同一導電性材料所成，變形抑制部的物理強度比網目區域還高。藉由此構成，即使令網目區域的開口率增加仍會確保可撓性薄片電極全體的物理強度，因此該可撓性薄片電極單獨個體的取用會變得容易。

Description

微通道板總成及帶電粒子檢測器

本發明有關包含由複數個微通道板(以下記為MCP(Micro Channel Plate))所構成的MCP單元之MCP總成，及帶電粒子檢測器。

作為可高靈敏度檢測離子、電子等的帶電粒子之檢測器，例如已知有具備用來獲得一定的增益之MCP等的倍增手段之帶電粒子檢測器。這樣的帶電粒子檢測器，一般而言是被設定於質量分析裝置等的真空腔室內作為計測器。

圖1(a)中，作為質量分析裝置的一例，揭示殘留氣體分析裝置(RGA：Residual Gas Analyzers)的概略構成。此殘留氣體分析裝置1，如圖1(a)所示，在被維持成一定的真空度之真空腔室內，配置有離子源10、聚焦透鏡20、質量分析部30、計測部100。

殘留氣體分析裝置1中，被導入至離子源10的殘留氣體，和從高溫的燈絲放出之熱電子衝撞，藉此離子化。像這樣在離子源10生成的離子，於通過由複數個電極所構成的聚焦透鏡20時一面受到加速、聚焦一面被導引 至質量分析部30。質量分析部30，藉由對4根的圓柱電極(四重極)施加直流電壓及交流電壓，來分派質量相異的離子。也就是說，質量分析部30，藉由改變施加於4根圓柱電極的電壓，能夠使和該值相應之質量電荷比的離子選擇性地通過。計測部100中，將如上述般被導入往質量分析部30的離子當中通過了該質量分析部30的離子予以檢測作為訊號(離子電流)。此離子電流和殘留氣體的量(分壓)成比例。

作為計測部100，例如可適用如圖1(b)所示般具備用來獲得一定的增益之MCP單元200的帶電粒子檢測器100A。MCP單元200，具有輸入面200a與輸出面200b，在輸入面200a與輸出面200b之間的空間包含以層積的狀態配置之2片的MCP210、220。帶電粒子檢測器100A，具備像這樣用來獲得期望的增益之MCP單元200、及用來將從MCP單元200的輸出面200b放出的電子予以攝入之陽極電極240。對於MCP單元200的輸入面200a與輸出面200b之各者，從電壓控制電路(洩放電路；bleeder circuit)施加相異值的電壓(各自為負電壓)，以使輸出面200b的電位成為比輸入面200a的電位還高。另一方面，陽極電極240被設定成接地電位(0V)，被攝入至該陽極電極240之來自MCP單元200的電子，係作為電子訊號而被輸入至放大器250。然後，藉由放大器250而被放大的電子訊號(放大訊號)從輸出端OUT被檢測。

另，專利文獻1~3中，作為帶電粒子檢測器100A，皆 揭示在構成二次電子倍增構造的電極的一部分採用了網目(mesh)電極之檢測器(MCP檢測器)。

先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1：日本特開2014-78388號公報

專利文獻2：日本特開昭57-196466號公報

專利文獻3：日本特開2017-37782號公報

發明者針對以往的帶電粒子檢測器檢討之結果，發現了以下這樣的待解問題。也就是說，專利文獻1之檢測器，具備限制構造，其用來將響應來自MCP單元的二次電子的入射而從陽極電極放出的反射電子，關在具有網目構造的加速電極(網目電極)與陽極電極之間的空間。此外，專利文獻2之檢測器，具備配置成和MCP單元一起包夾具有網目構造的陽極電極(網目電極)之反轉型二次發射極(dynode)，該反轉型二次發射極的電位被設定成比陽極電極的電位還低。這樣的二次電子倍增構造中，從MCP單元放出的二次電子當中通過了陽極電極的二次電子會到達反轉型二次發射極。然後，在該反轉型二次發射極進一步受到倍增的二次電子會前往陽極電極。

另，質量分析裝置當中因離子飛行距離變長而性能提升之飛行時間計測型質量分析裝置(TOF-MS)等，必須在10^-4Pa(約10^-6Torr)程度的高真空狀態下計測。另一方面，基於真空排氣機構的簡化(製造成本的減低)、離子的平均自由行程的縮短(裝置的小型化)等之目的，可在10^-1Pa(約10^-3Torr)程度的低真空狀態下做高靈敏度質量分析之帶電粒子檢測器的開發需求亦逐漸升高，特別是期望在10^-1Pa(約10^-3Torr)程度的低真空環境下做增益10⁵程度的高靈敏度(低噪訊)的離子檢測。

另一方面，真空度愈降低則腔室內的殘留氣體分子愈增加，因此在低真空環境下的質量分析中，此不需要的殘留氣體分子的離子化(電子離子化)所引起之暗噪訊(dark noise)的增加會成為問題。具體而言，如圖1(b)所示，料想由於從MCP單元200放出的電子與存在於電極間的殘留氣體分子之衝撞，導致殘留氣體離子產生而引起。另，此電子離子化，已知藉由70~100eV的電子的衝撞而離子化效率會成為最大(MCP的輸出電子能量為80~100eV)，由於電子離子化而生成的殘留氣體離子，幾乎全是正離子(正電荷粒子)((元素M)+(e^-)→(M⁺)+2(e^-))。

圖1(b)的電極配置中，陽極電極240的電位被設定得比MCP單元200的輸出側電位還高，因此在電極間生成的不需要的正離子(M⁺)，不是直接前往MCP單元200的輸出面200b(圖1(b)中的箭頭A所示路徑)，就是在帶電粒子檢測器100A的周邊浮遊之後到達MCP單元200的入 射面200a(圖1(b)中的箭頭B所示路徑)。像這樣，一旦發生在帶電粒子檢測器100A內的電極間生成的不需要的正離子到達MCP單元200之現象，亦即離子反饋(ion feedback)，則來自殘留氣體的電子會被檢測成為暗噪訊，故在低真空度環境下之帶電粒子的高靈敏度檢測變得困難。

專利文獻3中，提出一種帶電粒子檢測器及其控制方法，具備用來有效地抑制由於在上述的低真空環境下之電子離子化而生成的正電荷粒子往電子倍增構造(MCP)側的反饋現象(離子反饋)之構造。具體而言，專利文獻3的檢測器中，採用在MCP單元的輸出側，依序配置由網目電極所構成之負電荷粒子捕獲用電極(相當於圖1(a)的陽極電極240之電極)、及捕獲不需要的正電荷粒子之正電荷粒子捕獲用電極而成之三極體(Triode)構造。

如上述般，上述專利文獻1、2任一者的檢測器中亦同，可作用成為加速電極或陽極電極之網目電極，為了使二次電子的穿透率提升，較佳是具有更高的開口率。同樣地，上述專利文獻3的檢測器中亦同，具有網目構造的負電荷粒子捕獲用電極，為了使不需要的帶電粒子(正電荷粒子)的穿透率提升，較佳是具有更高的開口率。

然而，隨著開口率變高，網目電極本身的厚度會減少，因此若增高開口率，該網目電極本身會變得無法得到足夠的物理強度。在此情形下，於該帶電粒子檢測器的組立工程中，網目電極本身在撓曲的狀態被組裝之可能性會變高。

本發明為解決上述這樣的待解問題而研發，目的在於提供一種包含具備使單獨個體的取用性變得容易之構造的可撓性薄片電極之MCP總成、及包含該MCP總成之帶電粒子檢測器。

本實施形態之MCP總成，至少具備MCP單元、及可撓性薄片電極。MCP單元，具有配置成沿著規定軸而彼此相向之輸入面與輸出面。可撓性薄片電極，相對於MCP單元配置於輸出面所位處之側，具有配置成沿著規定軸而彼此相向之上面及下面。特別是，可撓性薄片電極，具備作用成為網目電極本體之網目區域、及抑制因該網目區域的撓曲等而引起的開口形狀的變形之變形抑制部。網目區域，為設有連絡該可撓性薄片電極的上面與下面之複數個開口的區域，相對於和上述規定軸一致的方向係具有可撓性。變形抑制部，為在圍繞網目區域的外緣之狀態下具有從該網目區域的外緣朝向該網目區域的外側延伸之形狀的區域，如同網目區域，相對於和上述規定軸一致的方向係具有可撓性。此外，網目區域與變形抑制部，由同一導電性材料所成。又，和該可撓性薄片電極的上面一致之網目區域的一方的面，與和該上面一致之變形抑制部的一方的面係連續。另一方面，和該可撓性薄片電極的下面一致之網目區域的另一方的面，與和該下面一致之變形抑制部的另一方的面亦連續。

此外，採用了具有上述這樣的構造的MCP總成之帶電粒子檢測器，具備實現電子倍增機能之MCP單元，能夠藉由上側支撐構件及下側支撐構件確實地保持可撓性薄片電極，同時賦予規定的電位。故，能夠將可撓性薄片電極的網目區域的厚度減薄同時提高開口率。

另，本發明之各實施形態，由以下的詳細說明及所附圖面可進一步充分地理解。該些實施例僅是為了示例而示意，不應認為是限定本發明者。

此外，本發明的進一步的應用範圍，將由以下的詳細說明而明瞭。然而，詳細的說明及特定的事例雖示意本發明的合適的實施形態，但僅是為了示例而示意者，由此詳細的說明，所屬技術領域自當明白在本發明的範圍之各式各樣的變形及改良。

本實施形態之MCP總成，包含開口率可任意地設計之網目區域、及由圍繞該網目區域的外緣之變形抑制部所構成之可撓性薄片電極，變形抑制部的物理強度比網目區域還高。因此，網目電極單獨個體的取用會變得容易。

1:殘留氣體分析裝置(質量分析裝置)

10:離子源

20:聚焦透鏡

30:質量分析部

100:計測部

100A、100B、100Ba、100Bb:帶電粒子檢測器

110:層積構造體

150、150A、150B:MCP總成

151a~151c:絕緣間隔材

161a~161c:絕緣螺絲

171a~171d:絕緣夾

172:支撐部

173a:第1固定部

173b:第2固定部

181a、181b:絕緣間隔材

182a、182b:絕緣螺絲

200:MCP單元

200a、210a、220a:輸入面

200b、210b、220b:輸出面

210、220:MCP

211、221:電極

230:洩放電路(電壓控制電路)

240:陽極電極

250:放大器

300:網目電極(可撓性薄片電極)

300A:金屬薄片

301A:上面

301B:下面

310:網目區域

310A:區域

311:開口

311A:上面

311B:下面

320:變形抑制部

350:供電電極(下側支撐構件)

350a:開口

351:銷保持片

352a、352b、352c:固定片

353:供電銷

400:帶電粒子捕獲構造

410:外部電位形成電極(帶電粒子捕獲構造)

411:貫通孔

412:供電銷

413a~413c:孔

414a、414b:螺絲孔

500:框體本體

500a:開口

510:MCP-In電極(上側支撐構件)

510a:開口

511a、511b:總成支撐片

512a、512b、512c:固定片

513:銷保持片

514:供電銷

520:MCP-Out電極(輸出電極)

520a:開口

521:銷保持片

522:供電銷

620:絕緣環

620a:貫通孔

700:洩放電路基板(玻璃環氧樹脂基板)

710a~710d:金屬插座

720:印刷配線

810:絕緣環

820:外部電極

WA:寬幅

WB:厚度

[圖1]圖1(a)及圖1(b)為作為質量分析裝置的一例揭示 殘留氣體分析裝置的構成及一般性的帶電粒子檢測器的構成的一例之圖。

[圖2]圖2為本實施形態之帶電粒子檢測器的概略構成說明用圖。

[圖3]圖3(a)及圖3(b)為本實施形態之可適用於帶電粒子檢測器的MCP單元的概略構成說明用圖。

[圖4]圖4(a)及圖4(b)為本實施形態之可撓性薄片電極的製造工程說明用圖。

[圖5]圖5(a)及圖5(b)為本實施形態之可撓性薄片電極的平面構造及截面構造示意圖。

[圖6]圖6為本實施形態之可適用於帶電粒子檢測器的MCP總成的主要的構成要素說明用圖。

[圖7]圖7(a)及圖7(b)為圖6所示MCP總成的各種把持構造說明用圖。

[圖8]圖8為適用了圖7(a)所示第1把持構造的MCP總成的本實施形態之帶電粒子檢測器的組立工程說明用圖。

[圖9]圖9(a)及圖9(b)為經圖8所示組立工程而得到的帶電粒子檢測器示意立體圖及該帶電粒子檢測器的內部構造示意截面圖。

[圖10]圖10為適用了圖7(b)所示第2把持構造的MCP總成的本實施形態之帶電粒子檢測器的組立工程說明用圖。

[本案發明之實施形態的說明]

首先各自個別列舉說明本案發明之實施形態的內容。

(1)本實施形態之MCP總成，作為其一個態樣，至少具備MCP單元、及可撓性薄片電極。MCP單元，具有配置成沿著規定軸而彼此相向之輸入面與輸出面。可撓性薄片電極，相對於MCP單元配置於輸出面所位處之側，具有配置成沿著規定軸而彼此相向之上面及下面。特別是，可撓性薄片電極，具備作用成為網目電極本體之網目區域、及抑制因該網目區域的撓曲等而引起的開口形狀的變形之變形抑制部。網目區域，為設有連絡該可撓性薄片電極的上面與下面之複數個開口的區域，相對於和上述規定軸一致的方向係具有可撓性。變形抑制部，在圍繞網目區域的外緣之狀態下相當於具有從該網目區域的外緣朝向該網目區域的外側延伸之形狀的凸緣(flange)，如同網目區域，相對於和上述規定軸一致的方向係具有可撓性。此外，網目區域與變形抑制部，由同一導電性材料所成。又，和該可撓性薄片電極的上面一致之網目區域的一方的面，與和該上面一致之變形抑制部的一方的面係連續。此外，和該可撓性薄片電極的下面一致之網目區域的另一方的面，與和該下面一致之變形抑制部的另一方的面亦連續。

(2)作為本實施形態的一個態樣，沿著規定軸之該可撓性薄片電極的寬幅(厚度)，較佳為20μm~100μm。必然地，沿著規定軸之網目區域的寬幅(厚度)與 變形抑制部的寬幅(厚度)亦會大略一致。作為本實施形態的一個態樣，網目區域的開口率較佳為55%~95%。此外，作為本實施形態的一個態樣，導電性材料，較佳為包含以不鏽鋼、銅、及鉬的其中一者作為主材料之金屬材料。

(3)作為本實施形態的一個態樣，該MCP總成，更具備上側支撐構件、及下側支撐構件、及輸出電極，沿著上述規定軸依序配置有上側支撐構件、MCP單元、輸出電極、可撓性薄片電極、下側支撐構件。也就是說，上側支撐構件，具有用來使帶電粒子通過的第1開口並且由導電性材料所構成。下側支撐構件，具有第2開口並且由導電性材料所構成。此外，下側支撐構件，以第1及第2開口沿著規定軸重疊之方式配置。MCP單元的輸入面，包含供複數個電子倍增通道的一方的開口端配置之輸入有效區域，並且在使輸入有效區域從上側支撐構件的第1開口露出之狀態下抵接至該上側支撐構件。MCP單元的輸出面，包含供複數個電子倍增通道的另一方的開口端配置之輸出有效區域。輸出電極，配置於MCP單元與下側支撐構件之間。此外，輸出電極，具有用來使輸出面的輸出有效區域露出之第3開口，在使輸出有效區域從該第3開口露出之狀態下抵接至輸出面。可撓性薄片電極的上面，和輸出電極面對面。可撓性薄片電極的下面當中至少相當於變形抑制部的部分，抵接至和上側支撐構件面對面之下側支撐構件的主面上。藉由此構成，可撓性薄片電極的上 面，會在物理性地和下側支撐構件的主面遠離之狀態下被保持在規定位置。

上述上側支撐構件，構成為被設定成第1電位，實質上可作用成為用來將MCP單元的輸入面設定成該第1電位之MCP輸入側電極(以下記為「MCP-In電極」)。輸出電極，構成為被設定成比第1電位還高的第2電位，實質上可作用成為用來將藉由MCP單元而受到倍增的電子(二次電子)往下側支撐構件側引出之MCP輸出側電極(以下記為「MCP-Out電極」)。下側支撐構件，構成為被設定成比第2電位還高的第3電位，實質上可作用成為用來將可撓性薄片電極設定成規定電位之供電電極。作為二次電子倍增構造的一例，若為在該MCP總成的外部設置被設定成和第3電位(下側支撐構件)相等或比其還高的第4電位之外部電極的三極體(Triode)構造，則被設定成第4電位之外部電極會作用成為負電荷粒子捕獲用電極(陽極電極)，另一方面可撓性薄片電極會作用成為加速電極。此外，作為二次電子倍增構造的另一例，若為在該MCP總成的外部設置有被設定成比第2電位(輸出電極)還低的第5電位之外部電極的電極構造，則可撓性薄片電極會作用成為負電荷粒子捕獲用電極，另一方面會作用成為在輸出電極與下側支撐構件之間的空間產生的不需要的帶電粒子(例如正離子)的輸出端。此時，外部電極作用成為正電荷粒子捕獲用電極。

在和規定軸正交之面被規範之可撓性薄片電 極的面積，比下側支撐構件的第2開口的面積還廣。沿著規定軸之可撓性薄片電極的寬幅，較佳為比下側支撐構件的寬幅還小。

如上述的二次電子倍增構造的例子般，在可撓性薄片電極作用成為加速電極之構成中同樣地，為使透過輸出電極的第3開口而從MCP單元放出的二次電子的穿透率提升，在該可撓性薄片電極必須要具有足夠的開口率之網目構造。此外，如上述的二次電子倍增構造的另一例般，可撓性薄片電極作用成為負電荷粒子捕獲用電極(陽極電極)，另一方面作用成為不需要的帶電粒子的輸出端之構成中，為使不需要的帶電粒子的穿透率提升，在該可撓性薄片電極必須要具有足夠的開口率之網目區域。然而，隨著開口率變高，網目電極本身的厚度會減少，因此該網目電極本身會變得無法得到足夠的物理強度。在此情形下，於該帶電粒子檢測器的組立工程中，網目電極本身在撓曲的狀態被組裝之可能性會變高。鑑此，本實施形態，採用藉由其他的電極構件(上側支撐構件與下側支撐構件)來把持具有這樣的構造的可撓性薄片電極的至少變形抑制部之構造。

此處，若言及可撓性薄片電極的構造性特徵，則可撓性薄片電極，具有面向上側支撐構件之第1表面、及面向下側支撐構件之第2表面。和第1表面一致之網目區域的表面、與和該第1表面一致之變形抑制部的表面係連續。同樣地，和第2表面一致之網目區域的表面、與 和該第2表面一致之變形抑制部的表面亦連續。也就是說，沿著從上側支撐構件前往下側支撐構件之方向(和上述規定軸一致之電子進行方向)的網目區域的寬幅(厚度)與變形抑制部的寬幅(厚度)，係成為相同。但，在變形抑制部未設有開口，故必然地，沿著電子進行方向而被規範之變形抑制部的物理強度(藉由沿著電子進行方向給予一定荷重時發生的撓曲的程度來規定)，會成為比網目區域的物理強度還高。

另，可撓性薄片電極中的「網目區域」，可在可撓性薄片電極的一方的表面(面向上側支撐構件之面，或面向下側支撐構件之面的其中一者)上特定出來。具體而言，「網目區域」被規範為，在該可撓性薄片電極的表面，藉由位於通過其重心之直線上的複數個開口當中兩端的開口而被包夾之區域。「兩端的開口」，為在上述直線上，一端鄰接於另一開口，另一方面另一端則開放之開口。是故，從兩端的開口至可撓性薄片電極的邊緣為止之區域為「變形抑制部」。此外，網目區域中的「開口率」，是由在該網目區域內中的任意區域，相對於「任意區域的總面積」而言「任意區域內的開口的總面積」所占之比例(百分率)來給出。

(4)作為本實施形態的一個態樣，網目區域與變形抑制部，為由同一導電性材料所構成之連續區域，此連續區域，相對於和上述規定軸一致之方向而言具有可撓性。是故，和可撓性薄片電極的上面一致之網目區域的 一方的面，與和該可撓性薄片電極的上面一致之變形抑制部的一方的面係連續。同樣地，和可撓性薄片電極的下面一致之網目區域的另一方的面，與和該可撓性薄片電極的下面一致之變形抑制部的另一方的面係連續。此外，作為本實施形態的一個態樣，沿著上述沿著規定軸之方向的變形抑制部的寬幅，較佳為比下側支撐構件的寬幅還小。

(5)作為本實施形態的一個態樣，該MCP總成，亦可具備配置於輸出電極與下側支撐構件之間之第1絕緣構件。在此情形下，第1絕緣構件，至少具有身為間隔材之機能，並且具有抵接至輸出電極之第1端面、及和該第1端面相向之第2端面。另，雖然對於網目區域中的不需要的帶電粒子的通過效率的提升之影響小，但第1絕緣構件亦可具有第1貫通孔，該貫通孔由圍繞供來自MCP單元的輸出面的電子通過之電子移動空間的連續的內壁面而被規範。貫通孔，為使輸出有效區域全體露出，具有比該輸出有效區域的最大寬幅還大之最大寬幅。像這樣，藉由第1絕緣構件來圍繞輸出極(MCP-Out電極)與下側支撐構件(供電電極)之間的電子移動空間(不需要的帶電粒子產生之空間)，從MCP單元放出的二次電子或不需要的帶電粒子的可行進的區域便會被限制在可撓性薄片電極中的網目區域。

(6)作為本實施形態的一個態樣，該MCP總成，為了固定上側支撐構件與下側支撐構件之相對位置，亦可更具備第2絕緣構件，該第2絕緣構件在從第1絕緣構 件遠離恰好規定距離之狀態下具有從第1把持部朝向下側支撐構件延伸之形狀。在此情形下，第2絕緣構件，具有被固定於上側支撐構件之第3端面、及被固定於下側支撐構件之第4端面。作為一例，第2絕緣構件的一端與上側支撐構件、及第2絕緣構件的另一端與下側支撐構件，分別藉由絕緣螺絲而被固定。

(7)作為本實施形態的一個態樣，上側支撐構件與下側支撐構件之相對位置，亦可藉由第3絕緣構件(絕緣夾)而被固定。具體而言，第3絕緣構件，具有第1固定部、第2固定部、及在兩端設有第1及第2固定部之支撐部。第1固定部，相對於上側支撐構件位於MCP單元的相反側，以將上側支撐構件朝向下側支撐構件推壓之方式抵接至該上側支撐構件。第2固定部，相對於下側支撐構件位於MCP單元的相反側，以將下側支撐構件朝向上側支撐構件推壓之方式抵接至該下側支撐構件。支撐部，具有從上側支撐構件朝向下側支撐構件延伸之形狀，在其兩端設有第1固定部及第2固定部。

(8)具備上述這樣的構造之MCP總成，可適用於本實施形態之帶電粒子檢測器。也就是說，該帶電粒子檢測器，作為其一個態樣，具備：具備如上述般構造之MCP總成、及收納MCP總成之框體、及用來捕獲透過下側支撐構件的第2開口而從MCP總成放出的不需要的帶電粒子之帶電粒子捕獲構造。

(9)作為本實施形態的一個態樣，帶電粒子 捕獲構造，亦可包含相對於可撓性薄片電極而言設置於MCP單元的相反側之外部電位形成電極。此外，作為本實施形態的一個態樣，外部電位形成電極，較佳是構成框體的一部分，並且具有連絡該框體的內部與該框體的外部之第2貫通孔。在此情形下，可將該帶電粒子檢測器內部有效率地抽真空。又，作為本實施形態的一個態樣，帶電粒子捕獲構造，亦可包含搭載於框體之至少在其表面設有電子電路之玻璃環氧樹脂基板。在此情形下，在玻璃環氧樹脂基板上的負電位部分，通過了可撓性薄片電極的網目區域之帶電粒子會被捕獲。

(10)又，該帶電粒子檢測器，作為其一個態樣，亦可具備：具備如上述般構造之MCP總成、及收納MCP總成之框體、及引誘藉由MCP總成而受到倍增後從MCP總成放出的二次電子之二次電子倍增構造。作為一例，二次電子倍增構造，亦可包含外部電極、及限制構造。外部電極，相對於可撓性薄片電極配置於MCP單元的相反側，構成為被設定成和可撓性薄片電極的設定電位相等或比其還高的電位。此外，限制構造，為了將響應來自MCP單元的二次電子的入射而從外部電極放出的反射電子，關在可撓性薄片電極與外部電極之間的空間，例如係包含絕緣環，其具有抵接至網目電極之一方的端面、及和該一方的端面相向之另一方的端面。此外，作為另一例，二次電子倍增構造，亦可包含二次發射極(反轉型二次發射極)，其相對於可撓性薄片電極配置於MCP單元的相反 側，構成為被設定成比該可撓性薄片電極還低的電位。

以上，此[本案發明之實施形態的說明]欄中列舉的各態樣，對於其餘的所有態樣的各者，或對於該些其餘的態樣的所有的組合而言均可適用。

[本案發明之實施形態的細節]

以下，參照所附圖面詳細說明本實施形態之MCP總成及帶電粒子檢測器的具體的構造。另，本發明非受該些示例所限定，而是由申請專利範圍所揭示，意圖涵括和申請專利範圍均等之意義及範圍內的所有變更。此外，圖面的說明中對於同一要素係標注同一符號而省略重複說明。

圖2為本實施形態之帶電粒子檢測器的概略構成說明用圖。此外，圖3(a)及圖3(b)為本實施形態之可適用於帶電粒子檢測器的MCP單元的概略構成說明用圖。

本實施形態之帶電粒子檢測器100B，可適用於圖1(a)所示殘留氣體分析裝置1的計測部100。具體而言，帶電粒子檢測器100B，作為一例，係具備用來選擇性地捕獲以電子為代表之負電荷粒子的構造。如圖2所示，該帶電粒子檢測器100B，具備：MCP單元200，具有輸入面200a及輸出面200b；及網目電極(具有網目區域的可撓性薄片電極)300，用來將從MCP單元200的輸出面200b放出的電子讀出成為電子訊號；及帶電粒子捕獲構造(用來捕獲以正離子為代表之正電荷粒子的外部電位形成電極等)400，用來捕獲在從MCP單元200的輸出面200b放出的 電子的飛行空間中生成之不需要的正離子(M⁺)。此外，對於MCP單元200的輸入面200a及輸出面200b的各者，從洩放電路(電壓控制電路)230施加相異值的電壓(各自為負電壓)，以使輸出面200b的電位成為比輸入面200a的電位還高。網目電極300被設定成接地電位(0V)，被攝入至該網目電極300之來自MCP單元200的電子，係作為電子訊號而被輸入至放大器250。然後，藉由放大器250而被放大的電子訊號(放大訊號)從輸出端OUT被檢測。另一方面，帶電粒子捕獲構造400，被設定成和MCP單元200的輸入面200a為同電位(比輸出面200b還低的電位)，在從MCP單元200的輸出面200b放出的電子的飛行空間內由於電子離子化而生成之不需要的殘留氣體離子(幾乎全為正離子)，會藉由帶電粒子捕獲構造400而被捕獲。因此，該帶電粒子檢測器100B中，會有效地抑制離子反饋所引起之暗噪訊的產生。

另，適用於該帶電粒子檢測器100B之MCP單元200的構造的一例如圖3(a)及圖3(b)所示。也就是說，圖3(a)為MCP單元200的組立工程示意圖，圖3(b)為沿著圖3(a)中的I-I線之MCP單元200的截面圖。

如圖3(a)所示，MCP單元200，具備具有輸入面210a及輸出面210b之MCP210、及具有輸入面220a及輸出面220b之MCP220。形成於MCP210之複數個電子倍增通道(在內壁形成有二次電子放出面之通道)，相對於輸入面210a傾斜恰好規定的偏倚角θ。同樣地，形成於MCP220之 複數個電子倍增通道(在內壁形成有二次電子放出面之通道)，亦相對於輸入面220a傾斜恰好規定的偏倚角θ。此處，偏倚角是為了防止入射帶電粒子不衝撞各通道的內壁便通過MCP而設置之通道的傾斜角。

具有上述這樣的構造之2片的MCP210、220，以相互的偏倚角不一致之方式將輸出面210b及輸入面220a貼合，藉此被層積。又，在MCP210的輸入面210a上，藉由蒸鍍而形成有電極211，其覆蓋供電子倍增通道的輸入開口端配置之輸入有效區域，在MCP220的輸出面220b，亦藉由蒸鍍而形成有電極221，其覆蓋供電子倍增通道的輸出開口端配置之輸出有效區域。是故，在2片的MCP210、220被貼合之狀態下，電極211的露出面成為該MCP單元200的輸入面200a，電極221的露出面成為該MCP單元200的輸出面200b。此處，電極211並非罩住MCP210的輸入面210a的全面，而是從輸入面210a的外周端起算使其露出0.5mm~1.0mm而形成。電極221亦同。

接下來，利用圖4(a)~圖4(b)及圖5(a)~圖5(b)說明作為本實施形態之可撓性薄片電極的網目電極300的製造工程。另，圖4(a)為造出網目構造之前的金屬薄片300A的平面構造示意圖，圖4(b)為沿著圖4(a)中的II-II線之金屬薄片300A的截面圖。此外，圖5(a)為從圖4(a)及圖4(b)所示金屬薄片300A而獲得的網目電極(可撓性薄片電極)300的平面構造示意圖，圖5(b)為沿著圖5(a)中的III-III線之網目電極300的截面圖。

首先，準備圖4(a)及圖4(b)所示之金屬薄片300A。準備的金屬薄片300A，由以不鏽鋼、銅、及鉬的其中一者作為主材料之金屬材料所成。在金屬薄片300A的表面，在寬幅WA的外周部分以外之區域310A，設有連絡上面311A與下面311B之複數個開口。從該金屬薄片300A的最大徑D1扣除區域310A的最大徑D2而得之寬幅WA的區域便成為變形抑制部。金屬薄片300A中的區域310A的厚度WB，由於將在區域310A形成的網目開口率設定成55%~95%，因此為20μm~100μm。另，圖4(a)所示金屬薄片300A的平面形狀雖為圓形，但金屬薄片300A的平面形狀，亦即得到的網目電極300的平面形狀並不特別限定於圓形。

一旦在具有如上述般的構造之金屬薄片300A的上面311A上塗布阻劑，便進行圖樣化(patterning)以使相當於區域310A之區域內形成網目構造，其後進行金屬薄片300A的蝕刻。藉此，便得到具有如圖5(a)及圖5(b)所示般的平面形狀及截面構造之網目電極(可撓性薄片電極)300。

如圖5(a)及圖5(b)所示，得到的網目電極300，為具有上面301A及下面301B之可撓性薄片電極，其在相當於圖4(a)及圖4(b)所示區域310A之區域，具備作用成為網目電極本體之網目區域310、及寬幅WA的變形抑制部320。網目區域310，為設有連絡上面301A與下面301B之複數個開口311的區域，相對於從上面301A朝向下面 301B的方向係具有可撓性。變形抑制部320，為在圍繞網目區域310的外緣之狀態下具有從該網目區域310的外緣朝向該網目區域310的外側延伸之形狀的區域，如同網目區域310，相對於從上面301A朝向下面301B的方向係具有可撓性。此外，網目區域310與變形抑制部320，由同一導電性材料所成。又，和該網目電極300的上面301A一致之網目區域310的一方的面，與和該上面301A一致之變形抑制部320的一方的面係連續。此外，和該網目電極300的下面301B一致之網目區域310的另一方的面，與和該下面301B一致之變形抑制部320的另一方的面亦連續。

圖6為本實施形態之可適用於帶電粒子檢測器的MCP總成的主要的構成要素說明用圖。另，圖6中，揭示用來實現具有第1把持構造的MCP總成150A(圖7(a))之主要的構成要素。

圖6所示MCP總成150，具有藉由MCP-In電極(上側支撐構件)510與供電電極(下側支撐構件)350來作為一對的把持構件而層積構造體110受到把持之構造，能夠將MCP總成150的構成要素一體地取用。藉由一對的把持構件(MCP-In電極510及供電電極350)而被包夾之層積構造體110，是藉由從MCP-In電極510朝向供電電極350依序配置之MCP單元200、MCP-Out電極520、絕緣環620(第1絕緣構件)、網目電極300所構成。

作用成為上側支撐構件的MCP-In電極510，為用來將MCP單元200的輸入面200a設定成規定電位之電 極，具有開口510a。因此，MCP-In電極510，是在使MCP單元200的輸入面200a的輸入有效區域從該開口510a露出之狀態下抵接至該輸入面200a。此外，MCP-In電極510的電位設定，是透過供電銷514來實施。因此，MCP-In電極510具有銷保持片513。又，在MCP-In電極510，具備用來固定該MCP總成150全體之總成支撐片511a、511b。

MCP單元200，作為一例具有如圖3(a)及圖3(b)所示般的構造，在輸入面200a抵接至MCP-In電極510之樣態下，配置於該MCP-In電極510與供電電極350之間。

作為用來從MCP單元200引出電子之輸出電極，MCP-Out電極520，具有支撐供電銷522之銷保持片521、及用來使MCP單元200的輸出面200b中包含的輸出有效區域露出之開口520a。MCP-Out電極520，在透過開口520a使輸出有效區域露出之狀態下抵接至該MCP單元的輸出面200b。

在MCP-Out電極520與網目電極(可撓性薄片電極)300之間，配置有絕緣環620。此絕緣環620，設有抵接至MCP-Out電極之第1端面、及抵接至網目電極300之第2端面、及連絡第1端面與第2端面之貫通孔620a。也就是說，絕緣環620，具有貫通孔620a，該貫通孔620a由圍繞供來自MCP單元200的輸出面200b的電子通過之電子移動空間的連續的內壁面而被規範。貫通孔620a，為使輸出面200b中包含的輸出有效區域全體露出，具有比該輸出有效 區域的最大寬幅還大之最大寬幅。

網目電極300，為對於從MCP-In電極510朝向供電電極350之軸方向而言具有可撓性之可撓性薄片電極，配置於絕緣環620與供電電極350之間。網目電極300，具有：網目區域310，具有連絡位於絕緣環620側的面與位於供電電極350側的面之複數個開口；及變形抑制部320，從該網目區域310的外緣延伸。網目區域310，被規範成為下述區域，即，在網目電極300的一方的表面上，藉由位於通過該表面的重心點的直線上之複數個開口(電子倍增通道)當中兩端的開口(於上述直線上一方的端部側未和其他的開口鄰接之開口)而被包夾之區域。此外，變形抑制部320，為從兩端的開口等至該網目電極300的邊緣為止之區域。

此外，作為網目電極300的構造性特徵，位於絕緣環620側的網目區域310及變形抑制部320之雙方的面係連續。此外，位於供電電極350側的網目區域310及變形抑制部320之雙方的面亦連續。也就是說，網目區域310及變形抑制部320，由同一導電性材料所構成，且構成連續的區域。再加上，網目區域310及變形抑制部320，皆具有規定的厚度(沿著軸方向之寬幅)WB。作用成為上側支撐構件的供電電極350，具有支撐供電銷353之銷保持片351、及用來使網目區域310露出之開口350a，而抵接至網目電極300的一部分(變形抑制部320)。藉由此構成，網目電極300便透過供電電極350而被設定成規定電位。

上述的網目電極300中，網目區域310的開口率可任意設定成55%~95%，伴隨此，厚度WB成為20μm~100μm程度。另，如圖5(a)、圖5(b)及圖6所示，若為在網目區域310的周圍設有比該網目區域310還具有高物理強度之變形抑制部320的構造，則相較於全體由網目區域所構成之網目電極而言，網目電極300單體之取用會變得容易。特別是，圖6例子中，變形抑制部320，可採用皆比變形抑制部的厚度還厚之絕緣環620及供電電極350來夾住網目電極300單體之構造，可正確且穩定地設置網目電極300。

如圖6所示MCP總成150，可與各種電極構件組合。例如，在MCP總成150，可透過具有和上述的絕緣環620同樣的構造之絕緣環810來組合外部電極820。外部電極820中，例如，包含被設定成和網目電極300的電位相等或比其還高的電位之外部電極、被設定成比MCP-Out電極520的電位還高且比網目電極300的電位還低的電位之外部電極、被設定成比MCP-Out電極520的電位還低的電位之外部電極等。若為被設定成比網目電極300的電位還高的電位之外部電極與MCP總成150組合而成之第1二次電子倍增構造，則會藉由MCP-Out電極520、及作用成為陽極電極之外部電極、及作用成為加速電極之網目電極300而構成三極體(Triode)構造。此外，若為被設定成比MCP-Out電極520的電位還高且比網目電極300的電位還低的電位之外部電極820與MCP總成150組合而成之第2二次電子 倍增構造，則網目電極300會作用成為陽極電極，另一方面外部電極820會在其表面形成二次電子放出面，藉此可作用成為反轉型二次發射極。又，若為被設定比MCP-Out電極520的電位還低的電位之外部電極820與MCP總成150組合而成之第3二次電子倍增構造，則如圖2所示例子般，網目電極會作用成為陽極電極(負電荷粒子捕獲用電極)，另一方面外部電極可作用成為正電荷粒子捕獲用電極。

另，圖6中，揭示用來實現具有圖7(a)所示第1把持構造的MCP總成150A之構成。也就是說，MCP-In電極510，設有用來固定和供電電極350之相對位置的固定片512a、512b、512c。另一方面，在供電電極350，設有用來固定和MCP-In電極510之相對位置的固定片352a、352b、352c。但，為了實現具有圖7(b)所示把持構造之MCP總成150B，上述的固定片512a~512c、352a~352c非必要。

圖7(a)為具有第1把持構造的MCP總成150A的組立工程說明用圖。也就是說，圖7(a)所示第1把持構造，是利用絕緣間隔材151a~151c，來將把持層積構造體110之MCP-In電極(上側支撐構件)510與供電電極(下側支撐構件)350的相對位置予以固定。另，絕緣間隔材151a~151c，皆設有沿著長邊方向延伸之貫通孔。此外，層積構造體110，如上述般，包含MCP單元200、MCP-Out電極520、絕緣環620、網目電極300。

絕緣間隔材151a~151c的一方的端面，各自 抵接至設於MCP-In電極510之固定片512a~512c。此外，絕緣間隔材151a~151c的另一方的端面，各自抵接至設於供電電極350之固定片352a~352c。在此狀態下，以貫穿固定片512a的螺絲孔、絕緣間隔材151a的貫通孔、固定片352a的螺絲孔之方式安裝絕緣螺絲161a。以貫穿固定片512b的螺絲孔、絕緣間隔材151b的貫通孔、固定片352b的螺絲孔之方式安裝絕緣螺絲161b。此外，以貫穿固定片512c的螺絲孔、絕緣間隔材151c的貫通孔、固定片352c的螺絲孔之方式安裝絕緣螺絲161c。

另一方面，圖7(b)為具有第2把持構造的MCP總成150B的組立工程說明用圖。也就是說，圖7(b)所示第2把持構造，是利用絕緣夾171a~171d，來將把持層積構造體110之MCP-In電極(上側支撐構件)510與供電電極(下側支撐構件)350的相對位置予以固定。另，具有此第2把持構造之MCP總成150B中，在MCP-In電極(上側支撐構件)510，未設置圖6及圖7(a)所示之固定片512a~512c。同樣地，在供電電極(下側支撐構件)350，亦未設置圖6及圖7(a)所示之固定片352a~352c。

如圖7(b)所示，絕緣夾171a~171d各者，具有第1固定部173a、及第2固定部173b、及在兩端設有第1及第2固定部173a、173b之支撐部172。在絕緣夾171a~171d各者中，第1固定部173a，相對於MCP-In電極510係位於層積構造體110的相反側，以將該MCP-In電極510朝向供電電極350推壓之方式抵接至該MCP-In電極510。另一 方面，第2固定部173b，相對於供電電極350係位於層積構造體110的相反側，以將該供電電極350朝向MCP-In電極510推壓之方式抵接至該供電電極350。

像這樣，按照圖7(b)所示第2把持構造，亦可將把持層積構造體110之MCP-In電極(上側支撐構件)510與供電電極(下側支撐構件)350的相對位置予以固定。

接下來，利用圖8、圖9(a)~圖9(b)及圖10說明本實施形態之帶電粒子檢測器的構造。另，圖8、圖9(a)~圖9(b)及圖10所示例子中，皆揭示具有圖2所示二次電子倍增構造之檢測器的構造。此外，圖8為適用了具有圖7(a)所示第1把持構造的MCP總成150A之帶電粒子檢測器100Ba的組立工程說明用圖。圖9(a)為經圖8所示組立工程而得到之帶電粒子檢測器100Ba示意立體圖，圖9(b)為沿著圖9(a)中的IV-IV線之帶電粒子檢測器100Ba的內部構造示意截面圖。圖10為適用了圖7(b)所示第2把持構造的MCP總成150B之帶電粒子檢測器100Bb的組立工程說明用圖。

圖8所示帶電粒子檢測器100Ba的組立工程中，在圖7(a)所示MCP總成150A被收納於框體內之狀態下，設置洩放電路基板700。收納MCP總成150A的框體，包含覆蓋該MCP總成150A全體之框體本體500、及作用成為帶電粒子捕獲構造400之外部電位形成電極410。MCP總成150A，設置於藉由框體本體500與外部電位形成電極410而構成之空間內。

在框體本體500，設有用來使作為測定對象的帶電粒子通過之開口500a，透過該開口500a及MCP-In電極510的開口510a，MCP單元200的輸入面200a中包含之輸入有效區域會露出。另一方面，外部電位形成電極410，在中心設有貫通孔411，用來達成框體內的有效率的抽真空。此外，分別設有用來使藉由MCP-In電極510的銷保持片513而受到支撐的供電銷514貫通之孔413b、用來使藉由MCP-Out電極520的銷保持片521而受到支撐的供電銷522貫通之孔413a、用來使藉由供電電極350的銷保持片351而受到支撐的供電銷353貫通之孔413c。此外，在外部電位形成電極410，設有用來固定MCP總成150A之螺絲孔414a、414b，並且安裝有用來將該外部電位形成電極410設定成期望的電位之供電銷412。

在絕緣間隔材181a、181b，沿著長邊方向各自設有用來使絕緣螺絲182a、182b貫通之貫通孔。絕緣間隔材181a、181b的一方的端面，各自抵接至設於MCP-In電極510之總成支撐片511a、511b，絕緣間隔材181a、181b的另一方的端面，各自抵接至設於包含螺絲孔414a、414b之外部電位形成電極410的部位。在此狀態下，以貫穿總成支撐片511a的螺絲孔、絕緣間隔材181a的貫通孔、外部電位形成電極410的螺絲孔414a之方式安裝絕緣螺絲182a。另一方面，以貫穿總成支撐片511b的螺絲孔、絕緣間隔材181b的貫通孔、外部電位形成電極410的螺絲孔414b之方式安裝絕緣螺絲182b。

洩放電路基板700，為具有碟盤形狀之玻璃環氧樹脂基板，作用成為如上述般構成之檢測器框體的支撐部，並且搭載有用來對各電極供給期望的電壓之洩放電路(分壓電路)230。具體而言，洩放電路基板700，係保持供MCP-Out電極520的供電銷522插入之金屬插座710a、供MCP-In電極510的供電銷514插入之金屬插座710b、供與網目電極300電性連接的供電電極350的供電銷353插入之金屬插座710c、供外部電位形成電極410(帶電粒子捕獲構造400)的供電銷412插入之金屬插座710d。此外，該些金屬插座710a~710d，藉由形成於洩放電路基板700的表面之印刷配線720而電性連接至洩放電路230。另，若為各電極的供電銷514、522、353、412與洩放電路230透過印刷配線720而電性連接之構造，則插座710a~710d亦可由金屬以外的材料所構成。

外部電位形成電極410，為用來捕獲由於在從MCP單元200放出的二次電子的飛行空間內之電子離子化而生成的不需要的殘留氣體離子(M⁺)之正電荷粒子捕獲用電極。在至少藉由MCP-Out電極520、網目電極300、外部電位形成電極410而構成三極體(triode)構造之電極空間內，該外部電位形成電極410被設定成最低電位，因此在此電極空間內生成的不需要的正電荷粒子必然會前往外部電位形成電極410。是故，由於此外部電位形成電極410的存在，可以有效地抑制生成的殘留氣體離子往MCP單元200側移動之現象，即離子反饋的發生。具體而言，外部 電位形成電極410，具備被施加規定的電壓之供電銷412，以便被設定成比MCP-Out電極520的電位還低的電位。又，在該外部電位形成電極410，分別設有不接觸MCP-Out電極520的供電銷522、MCP-In電極510的供電銷514、與網目電極300電性連接的供電電極350的供電銷353而使它們貫通之孔413a~413c。

MCP-In電極510，亦可採用被設定成和外部電位形成電極410同電位之構成。例如，若為使其電性連接至規範框體本體500的開口500a之凸緣部之構成，則藉由透過供電銷412對外部電位形成電極410施加規定電壓，MCP-In電極510和外部電位形成電極410便被設定成同電位。另，外部電位形成電極410的設定電位，只要是比MCP-Out電極520的電位還低，則亦可被設定成比MCP-In電極510的電位還高或亦可被設定成比其低。

接下來，利用圖10說明適用了圖7(b)所示第2把持構造的MCP總成150B之帶電粒子檢測器100Bb的組立工程。另，圖10所示例子亦為實現圖2的二次電子倍增構造之例子。

圖10所示帶電粒子檢測器100Bb的組立工程中，在圖7(b)所示MCP總成150B被收納於框體內之狀態下，設置洩放電路基板700。收納MCP總成150B的框體，包含覆蓋該MCP總成150B全體之框體本體500、及用來支撐MCP總成150B之框體底部420。MCP總成150b，設置於藉由框體本體500與框體底部420而構成之空間內。

在框體本體500，設有用來使作為測定對象的帶電粒子通過之開口500a，透過該開口500a及MCP-In電極510的開口510a，MCP單元200的輸入面200a中包含之輸入有效區域會露出。另一方面，框體底部420，在中心設有開口420a，其使網目電極300的網目區域310露出，並且不接觸MCP-In電極510的供電銷514、MCP-Out電極520的供電銷522、供電電極350的供電銷353各者而使它們貫通。又，在框體底部420，設有用來將MCP總成150B保持在框體內之螺絲孔420b、420c。

在絕緣間隔材181a、181b，沿著長邊方向各自設有用來使絕緣螺絲182a、182b貫通之貫通孔。絕緣間隔材181a、181b的一方的端面，各自抵接至設於MCP-In電極510之總成支撐片511a、511b，絕緣間隔材181a、181b的另一方的端面，各自抵接至設於包含螺絲孔414a、414b之框體底部420的部位。在此狀態下，以貫穿總成支撐片511a的螺絲孔、絕緣間隔材181a的貫通孔、框體底部420的螺絲孔420b之方式安裝絕緣螺絲182a。另一方面，以貫穿總成支撐片511b的螺絲孔、絕緣間隔材181b的貫通孔、框體底部420的螺絲孔420c之方式安裝絕緣螺絲182b。

洩放電路基板700，為具有碟盤形狀之玻璃環氧樹脂基板，作用成為如上述般構成之檢測器框體的支撐部，並且搭載有用來對各電極供給期望的電壓之洩放電路(分壓電路)230。具體而言，洩放電路基板700，係保持供MCP-Out電極520的供電銷522插入之金屬插座710a、供 MCP-In電極510的供電銷514插入之金屬插座710b、供與網目電極300電性連接的供電電極350的供電銷353插入之金屬插座710c。此外，該些金屬插座710a~710c，藉由形成於洩放電路基板700的表面之印刷配線720而電性連接至洩放電路230。另，若為各電極的供電銷514、522、353與洩放電路230透過印刷配線720而電性連接之構造，則插座710a~710c亦可由金屬以外的材料所構成。

另，圖10所示帶電粒子檢測器100Bb的構成中，帶電粒子捕獲構造，包含洩放電路基板本身。在形成有其表面的電子電路之玻璃環氧樹脂基板亦即洩放電路基板700中，負電位的部位存在複數個，因此作為帶電粒子捕獲構造400，可實質上實現和圖8所示外部電位形成電極410同等的機能。或是，作為帶電粒子捕獲構造400，相當於圖8的外部電位形成電極410之電極墊被設於洩放電路基板上亦可。

像以上這樣，本實施形態中，在至少藉由MCP-Out電極520、網目電極300、作為帶電粒子捕獲構造400的外部電位形成電極410而構成三極體(triode)構造之電極間空間中，如上述般，負電荷粒子捕獲用電極亦即網目電極300被設定成最高電位，且正電荷粒子捕獲用電極亦即外部電位形成電極410被設定成最低電位。在這樣的電極空間內，主要從MCP單元200放出的電子等的負電荷粒子，會前往被設定成最高電位之電極，另一方面由於在電極間之電子離子化而生成之不需要的殘留氣體離子等的 正電荷粒子會前往被設定成最低電位之電極。是故，按照本實施形態，可分離被取出作為訊號之電子與不需要之殘留氣體離子(不需要之帶電粒子)，並且可選擇性地捕獲造成離子反饋的原因之該不需要之殘留氣體離子(正離子)。

由以上本發明之說明，自當明白可將本發明做各式各樣的變形。例如，作為本實施形態之帶電粒子檢測器的具體的變形例，例如亦可具備藉由圖6所示MCP總成150、與被組合至該MCP總成150的外部電極820所構成之二次電子倍增構造。外部電極820的電位，被設定成和網目電極300的電位相等或比其還高。這樣的二次電子倍增構造中，網目電極300作用成為加速電極，另一方面外部電極820作用成為陽極電極，因此該二次電子倍增構造中，會藉由MCP-Out電極520、網目電極300、及外部電極820而構成三極體(Triode)構造。此外，這樣的三極體(Triode)構造中，較佳是設有限制構造，用來將響應來自MCP總成150的二次電子的入射而從作用成為陽極電極的外部電極820放出之反射電子，關在作用成為加速電極的網目電極300與該外部電極820之間的空間。另，圖6例子中，限制構造，包含具有和上述的絕緣環620同樣的構造之絕緣環810(藉由連續的內壁面來規範圍繞二次電子的通過區域之貫通孔)。

作為本實施形態之帶電粒子檢測器的另一變形例，圖6的外部電極820，亦可被利用作為反轉型二次發射極。由於使其作用作為反轉型二次發射極，在外部電極 820的表面，會如同MCP單元200的各通道般形成二次電子放出面，該外部電極820的電位，被設定成比MCP-Out電極520的電位還高，且比網目電極300的電位還低。是故，在此另一變形例中，網目電極300作用成為陽極電極，通過了網目電極300的網目區域310之二次電子，在反轉型二次發射極(外部電極820)受到倍增後從該反轉型二次發射極再度朝向網目電極300放出。這樣的構成中同樣地，絕緣環810亦可被設於網目電極300與外部電極820之間，作為在網目電極(陽極電極)300與外部電極(反轉型二次發射極)820之間的空間用來限制二次電子的移動之限制構造。

任一變形均不應認為脫離本發明的思想及範圍，所有所屬技術領域者自當明瞭之改良，均被涵括於以下的申請專利範圍中。

300:網目電極(可撓性薄片電極)

301A:上面

301B:下面

310:網目區域

311:開口

320:變形抑制部

Claims (11)

1. 一種MCP(Micro Channel Plate：微通道板)總成，具備：MCP單元，具有配置成沿著規定軸而彼此相向之輸入面與輸出面；及可撓性薄片電極，相對於前述MCP單元配置於前述輸出面所位處之側，具有配置成沿著前述規定軸而彼此相向之上面及下面；該MCP總成，其中，前述可撓性薄片電極，具備：網目區域，設有連絡前述上面與前述下面之複數個開口；及變形抑制部，在圍繞前述網目區域的外緣之狀態下具有從前述網目區域的外緣朝向前述網目區域的外側延伸之形狀；前述網目區域及前述變形抑制部，相對於和前述規定軸一致的方向係皆具有可撓性，且由同一導電性材料所成，和前述上面一致之前述網目區域的一方的面，與和前述上面一致之前述變形抑制部的一方的面係連續，且和前述下面一致之前述網目區域的另一方的面，與和前述下面一致之前述變形抑制部的另一方的面亦連續。
2. 如申請專利範圍第1項所述之MCP總成，其中，沿著前述規定軸之該可撓性薄片電極的厚度，為20μm~100μm，沿著前述規定軸之前述網目區域的厚度與前述變形抑制部的厚度係大略一致。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之MCP總成，其中，前述網目區域的開口率，為55%~95%。
4. 如申請專利範圍第1或2項所述之MCP總成，其中，前述導電性材料，包含以不鏽鋼、銅及鉬的其中一者作為主材料之金屬材料。
5. 如申請專利範圍第1或2項所述之MCP總成，其中，更具備：上側支撐構件，係相對於前述MCP單元配置於前述可撓性薄片電極的相反側之上側支撐構件，具有第1開口並且由導電性材料所成；及下側支撐構件，係配置成和前述上側支撐構件一起包夾前述可撓性薄片電極之下側支撐構件，具有第2開口並且由導電性材料所成；及輸出電極，配置於前述MCP單元與前述可撓性薄片電極之間，具有第3開口。
6. 如申請專利範圍第5項所述之MCP總成，其中，更具備：絕緣構件，配置於前述輸出電極與前述下側支撐構件之間，具有貫通孔，該貫通孔係藉由圍繞供來自前述MCP單元的電子通過之電子移動空間的連續的內壁面而被規範。
7. 一種帶電粒子檢測器，具備：如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之MCP總成；及收納前述MCP總成之框體；及用來捕獲透過從前述MCP總成放出的不需要的帶電粒子之帶電粒子捕獲構造。
8. 如申請專利範圍第7項所述之帶電粒子檢測器，其中，前述帶電粒子捕獲構造，包含相對於前述可撓性薄片電極設置於前述MCP單元的相反側之外部電位形成電極。
9. 一種帶電粒子檢測器，具備：如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之MCP總成；收納前述MCP總成之框體；及用來引誘藉由前述MCP總成而受到倍增後從前述MCP總成放出的二次電子之二次電子倍增構造。
10. 如申請專利範圍第9項所述之帶電粒子檢測器，其 中，前述二次電子倍增構造，包含：外部電極，相對於前述可撓性薄片電極配置於前述MCP單元的相反側，構成為被設定成和前述可撓性薄片電極的設定電位相等或比其還高的電位；及限制構造，用來將響應來自前述MCP單元的二次電子的入射而從前述外部電極放出的反射電子，關在前述可撓性薄片電極與前述外部電極之間的空間。
11. 如申請專利範圍第9項所述之帶電粒子檢測器，其中，前述二次電子倍增構造，包含：二次發射極(dynode)，相對於前述可撓性薄片電極配置於前述MCP單元的相反側，構成為被設定成比前述可撓性薄片電極還低的電位。