WO2022074981A1 - 光電管 - Google Patents

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WO2022074981A1
WO2022074981A1 PCT/JP2021/032495 JP2021032495W WO2022074981A1 WO 2022074981 A1 WO2022074981 A1 WO 2022074981A1 JP 2021032495 W JP2021032495 W JP 2021032495W WO 2022074981 A1 WO2022074981 A1 WO 2022074981A1
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WO
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electron
conductive
light transmitting
conductive layer
phototube
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PCT/JP2021/032495
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French (fr)
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剛史 小玉
将来 山田
Original Assignee
浜松ホトニクス株式会社
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J40/00Photoelectric discharge tubes not involving the ionisation of a gas
    • H01J40/02Details
    • H01J40/04Electrodes
    • H01J40/06Photo-emissive cathodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J40/00Photoelectric discharge tubes not involving the ionisation of a gas
    • H01J40/02Details
    • HELECTRICITY
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    • H01J40/00Photoelectric discharge tubes not involving the ionisation of a gas
    • H01J40/02Details
    • H01J40/10Selection of substances for gas fillings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J40/00Photoelectric discharge tubes not involving the ionisation of a gas
    • H01J40/16Photoelectric discharge tubes not involving the ionisation of a gas having photo- emissive cathode, e.g. alkaline photoelectric cell

Definitions

  • This disclosure relates to phototubes.
  • a housing including a light transmitting portion, an electron emitting portion (photocathode) including a photoelectric surface arranged in the housing, and a mesh-like or dot-shaped electron capture formed on the surface of the light transmitting portion on the electron emitting portion side.
  • Photocathodes comprising a section (anode) are known (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • the mesh-shaped electron capturing portion is roughly formed or the dot-shaped electron capturing portion is formed small. If this happens, the probability that the optoelectronics emitted from the photocell will be captured by the electron capture unit may decrease.
  • the mesh-shaped electron capture portion may be densely formed or the dot-shaped electron capture portion may be formed large. Then, the probability that the light incident on the light transmitting portion from the outside reaches the photoelectric surface may decrease. Therefore, it cannot be said that the configuration of the phototube as described above has a high light detection efficiency.
  • the present disclosure aims to provide a phototube capable of improving the light detection efficiency.
  • the phototube on one side of the present disclosure includes a housing including a light transmitting portion, an electron emitting portion including a photoelectric surface arranged in the housing, and electrons arranged between the light transmitting portion and the photoelectric surface in the housing. It includes a capturing unit and a conductive layer that is arranged on the light transmitting portion side of at least a part of the electron capturing portion so as to face the photoelectric surface in the housing and is configured to allow light to pass therethrough.
  • the electron capturing portion is arranged between the light transmitting portion and the photoelectric surface in the housing, and the conductive layer is lighter than at least a part of the electron capturing portion so as to face the photoelectric surface in the housing. It is arranged on the transparent part side.
  • the electron capture unit is provided separately from the conductive layer (that is, it is not necessary for the conductive layer alone to have the function of capturing photoelectrons)
  • the conductive layer is provided so as to sufficiently transmit light. Can be configured.
  • the light incident on the light transmitting portion from the outside easily reaches the photoelectric surface. Therefore, it is possible to improve the probability that the light incident on the light transmitting portion from the outside reaches the photoelectric surface.
  • a negative potential is applied to the electron emitting portion based on the potential of the electron capturing portion, and a negative potential (or the same potential as the potential of the electron emitting portion) is applied to the conductive layer based on the potential of the electron emitting portion.
  • the conductive layer may be arranged along the light transmitting portion so as to face the photoelectric surface in the housing. According to this, the effect of the conductive layer can be exerted along the light transmitting portion.
  • the electron capturing portion is a plate-shaped member, and may be arranged so as to divide the region inside the housing when viewed from the light transmitting portion side. According to this, the light incident on the light transmitting portion at a large incident angle is also reflected by each of the pair of main surfaces in the electron capturing portion and easily reaches the photoelectric surface. Therefore, the probability that the light incident on the light transmitting portion from the outside reaches the photoelectric surface can be further improved. Further, the photoelectrons emitted from the photoelectric surface are likely to reach each of the pair of main surfaces in the electron capture unit. Therefore, the probability that the photoelectrons emitted from the photoelectric surface are captured by the electron capture unit can be further improved.
  • the housing further includes a main body portion having a concave portion, the light transmitting portion is attached to the main body portion so as to close the opening of the concave portion, and the electron emitting portion and the electron capturing portion are provided.
  • the main body portion It is supported by the main body portion, and the conductive layer may be supported by the light transmitting portion. According to this, it is possible to easily and surely realize a configuration in which the photoelectric surface, the electron capture portion and the conductive layer are arranged with high accuracy.
  • the electron emitting portion is arranged on the inner surface of the recess, the electron capturing portion is hung over the opening edge of the recess, and the conductive layer is the electron emitting portion in the light transmitting portion. It may be arranged on the side surface. According to this, it is possible to realize a configuration in which the photoelectric surface, the electron capture portion and the conductive layer are arranged with high accuracy in an efficient layout.
  • the phototube on one side of the present disclosure further includes a first conductive portion electrically connected to the electron capture portion and a second conductive portion electrically connected to the conductive layer, and is one of the first conductive portions.
  • the portion, a part of the second conductive portion, and a part of the electron emitting portion may be exposed to the outside on the surface of the main body portion opposite to the light transmitting portion.
  • a part of the first conductive portion on the same surface (the surface of the main body opposite to the light transmitting portion) that does not prevent light from entering the light transmitting portion and is easily accessible to the external wiring.
  • External wiring can be electrically connected to each of a part of the second conductive portion and a part of the electron emitting portion. Further, a desired potential can be applied to each of the electron emitting portion, the electron capturing portion and the conductive layer.
  • the phototube on one side of the present disclosure electrically comprises a first conductive portion electrically connected to an electron capturing portion, a second conductive portion electrically connected to a conductive layer, and an electron emitting portion and a conductive layer.
  • a part of the first conductive portion and a part of the second conductive portion may be exposed to the outside on the surface of the main body portion opposite to the light transmitting portion.
  • External wiring can be electrically connected to each of the parts of the second conductive portion.
  • the structure of the conductive portion for electrically connecting the external wiring can be simplified.
  • FIG. 1 is a plan view of a phototube of one embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a phototube along line II-II shown in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a phototube along line III-III shown in FIG.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the phototube shown in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the phototube of the first modification.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the phototube of the first modification.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the phototube of the second modification.
  • FIG. 8 is a perspective view of the electron capture portion of the phototube of the second modification.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view of the phototube of the third modification.
  • the phototube 1 includes a housing 2, an electron emitting section 3, an electron capturing section 4, a conductive layer 5, and a pair of first conductive sections (conductive sections). 6 and a second conductive portion 7 are provided.
  • the electron emitting unit 3 functions as a photocathode
  • the electron capturing unit 4 functions as an anode.
  • the light to be detected by the phototube 1 is, for example, ultraviolet light.
  • the housing 2 includes a main body portion 21 and a light transmitting portion 22.
  • the main body 21 has a recess 23 that opens on one side in the Z-axis direction.
  • the recess 23 is defined by a bottom wall 24 and a side wall 25.
  • a groove 26 formed so as to substantially surround the recess 23 is provided between the recess 23 and the side wall 25, and the withstand voltage characteristics between the members to which different potentials are applied are improved.
  • the main body 21 is, for example, a plate-shaped member (thickness: about several mm) having a square shape (side length: about 10 mm) when viewed from the Z-axis direction, and is an insulating material (for example, about several mm). It is formed by Kovar glass).
  • the light transmitting portion 22 is attached to the main body portion 21 so as to close the opening of the recess 23.
  • the light transmitting unit 22 transmits the light to be detected by the phototube 1.
  • the light transmitting portion 22 is, for example, a plate-shaped member (thickness: 1 mm or less) having a square shape (side length: about 10 mm) when viewed from the Z-axis direction, and is an insulating material (for example,). It is formed of quartz glass). In this embodiment, the region inside the housing 2 is maintained in a high vacuum.
  • the base layer 11 is arranged in a frame shape on the end surface 25a (the end surface on the light transmitting portion 22 side) of the side wall 25 of the main body portion 21.
  • the base layer 12 is arranged in a frame shape along the outer edge of the light transmitting portion 22.
  • a bonding layer 13 is arranged in a frame shape between the base layer 11 and the base layer 12. The light transmitting portion 22 is airtightly joined to the side wall 25 of the main body portion 21 by the base layer 11, the base layer 12, and the bonding layer 13.
  • the base layer 11 and the base layer 12 are metal layers (so-called metallized layers) for increasing the degree of adhesion between the bonding layer 13 and the main body portion 21 and the adhesion strength between the bonding layer 13 and the light transmitting portion 22. , Cr / Ni / Cu or Ti / Pt / Au.
  • the bonding layer 13 is formed of a conductive material (for example, a bonding metal such as In or a solder such as AuSn).
  • the electron emitting unit 3 includes an electrode body 31 and a photoelectric surface 32.
  • the electron emitting portion 3 is held by the recess 23 of the main body portion 21 of the housing 2 in a state where the photoelectric surface 32 is arranged in the housing 2.
  • the electron emitting portion 3 is arranged on the inner surface 23a of the recess 23 of the main body portion 21, and a part of the electron emitting portion 3 is the surface 21a of the main body portion 21 opposite to the light transmitting portion 22. It is exposed to the outside on the surface 21a through the opening 21c that opens to the surface.
  • the electrode body 31 having a bowl shape is fixed to the inner surface 23a of the concave portion 23 by, for example, fusion or joining with a joining member, and the electrode body 31 projecting in a convex shape.
  • the bottom portion 31a is exposed to the outside on the surface 21a of the main body portion 21 via the opening portion 21c of the main body portion 21.
  • the photoelectric surface 32 is a photoelectric conversion film formed along the inner surface of the electrode body 31 having a bowl shape.
  • the electrode body 31 is formed of a conductive material (for example, a metal material such as Kovar), and the photoelectric surface 32 is formed of, for example, CsTe.
  • the photoelectric surface 32 is a concave surface in the housing 2 facing the light transmitting portion 22 side. That is, the photoelectric surface 32 is recessed in the housing 2 on the side opposite to the light transmitting portion 22 (that is, the side away from the light transmitting portion 22).
  • the photoelectric surface 32 includes a bottom surface 32a and a side surface 32b.
  • the bottom surface 32a is a flat surface perpendicular to the Z-axis direction.
  • the side surface 32b is curved so that the inclination increases as the distance from the bottom surface 32a (that is, the closer to the light transmitting portion 22).
  • the side surface 32b is connected to the bottom surface 32a so that the inclination is continuous.
  • the bottom surface 32a has a circular shape when viewed from the light transmitting portion 22 side
  • the side surface 32b has an annular shape when viewed from the light transmitting portion 22 side. That is, the photoelectric surface 32 has a circular shape when viewed from the light transmitting portion 22 side.
  • the electron capture unit 4 is arranged between the light transmission unit 22 and the photoelectric surface 32 in the housing 2.
  • the electron capture unit 4 is a plate-shaped member (thickness: about 0.4 mm) formed of a conductive material (for example, a metal material such as Kovar), and is a housing 2 when viewed from the light transmitting unit 22 side. It is arranged so as to divide the area inside. That is, the electron capture unit 4 is arranged so that the pair of main surfaces 4a of the electron capture unit 4 are parallel to each other in the Z-axis direction.
  • each main surface 4a extends along the inner surface 23a of the recess 23 and extends along the inner surface 23a of the recess 23 when viewed from the Y-axis direction (when viewed so as to face the main plane of the plate-shaped member). It has a substantially elliptical shape (a shape having a smooth arc portion and a straight portion) facing the inner surface 23a.
  • the electron capture portion 4 is supported by the main body portion 21 of the housing 2.
  • the electron capture unit 4 is hung on the opening edge 23b of the recess 23 of the main body unit 21. More specifically, a pair of end portions 4b protruding outward in the X-axis direction of the electron capture portion 4 are arranged in portions of the opening edge 23b facing each other in the X-axis direction.
  • a part 41 of the electron capture unit 4 is located in the inner region 33 of the concave photoelectric surface 32. That is, the part 41 of the electron capture unit 4 is located on the side opposite to the light transmission unit 22 with respect to the opening edge 32c of the concave photoelectric surface 32.
  • a part 42 other than the part 41 in the electron capture unit 4 is located in a region outside the concave photoelectric surface 32 (that is, outside the region 33). That is, a part 42 of the electron capturing portion 4 is located on the light transmitting portion 22 side with respect to the opening edge 32c of the concave photoelectric surface 32.
  • the side surface 41a (the side surface between the pair of main surfaces 4a and facing the photoelectric surface 32) of the part 41 of the electron capture unit 4 extends along the photoelectric surface 32 when viewed from the Y-axis direction. are doing.
  • the electron capture unit 4 is separated from the photoelectric surface 32 at a predetermined distance so that the distance between the side surface 41a and the photoelectric surface 32 becomes substantially uniform in the housing 2, and the photoelectric surface 32 is electrically connected to the photoelectric surface 32. Not connected to.
  • the conductive layer 5 is arranged in the light transmitting portion 22 rather than the electron capturing portion 4 so as to face the photoelectric surface 32 in the housing 2.
  • the conductive layer 5 is arranged along the light transmitting portion 22 in the housing 2 so as to face the photoelectric surface 32.
  • the conductive layer 5 is separated from the electron capture unit 4 at a predetermined distance in the housing 2, and is not electrically connected to the electron capture unit 4.
  • the conductive layer 5 is arranged on the surface 22a of the light transmitting portion 22. That is, the conductive layer 5 is supported by the light transmitting portion 22.
  • the conductive layer 5 is configured to allow light to be detected by the phototube 1 to pass through.
  • the conductive layer 5 is formed in a film shape with a thickness set according to the wavelength of the material selected according to the wavelength of the light to be detected of the phototube 1.
  • the material of the conductive layer 5 is, for example, Ni, and the thickness of the conductive layer 5 is, for example, about several nm.
  • the conductive layer 5 is located inside the base layer 12 on the surface 22a of the light transmitting portion 22.
  • the conductive layer 5 has a square shape when viewed from the Z-axis direction, and is located inside the square frame-shaped base layer 12.
  • the corner portion 5a of the conductive layer 5 overlaps the protruding portion 12a of the base layer 12, and overlaps the protruding portion 11a of the base layer 11 via the bonding layer 13.
  • the corner portion 5a is one of a pair of corner portions of the conductive layer 5 facing each other in the Y-axis direction.
  • the protruding portion 11a is a portion of the base layer 11 that protrudes inward from one of the pair of corner portions facing each other in the Y-axis direction, and the protruding portion 12a faces the base layer 12 in the Y-axis direction. It is a portion protruding inward from one of the pair of corners.
  • the pair of first conductive portions 6 are electrically connected to the electron capture portion 4, and a part of each first conductive portion 6 is a surface 21a of the main body portion 21. Is exposed to the outside. More specifically, the end portion 6a on the light transmitting portion 22 side of each first conductive portion 6 is electrically connected to each end portion 4b provided in a part 42 of the electron capturing portion 4, respectively. The end portion 6b of the first conductive portion 6 opposite to the end portion 6a is exposed to the outside on the surface 21a of the main body portion 21.
  • each first conductive portion 6 is electrically connected to the electron capture portion 4, so that the potential is different from that of the electron capture portion 4 and the pair of first conductive portions 6.
  • the electron capture portion 4 and the pair of first conductive portions 6 are separated from the photoelectric surface 32 to which the electron capture portion 4 is applied, so that the withstand voltage characteristics between the members to which different potentials are applied are improved.
  • each first conductive portion 6 extends in the Z-axis direction at each of the pair of corner portions facing each other in the X-axis direction in the side wall 25 of the main body portion 21.
  • the pair of first conductive portions 6 are integrally formed with the electron capture portion 4 by a conductive material (for example, Kovar).
  • the second conductive portion 7 is electrically connected to the conductive layer 5, and a part of the second conductive portion 7 is exposed to the outside on the surface 21a of the main body portion 21. are doing. More specifically, the end portion 7a on the light transmitting portion 22 side of the second conductive portion 7 is interposed via the protruding portion 11a of the base layer 11, the protruding portion 12a of the base layer 12, and the bonding layer 13 (see FIG. 4). The end portion 7b of the second conductive portion 7 opposite to the end portion 7a is electrically connected to the corner portion 5a of the conductive layer 5, and is exposed to the outside on the surface 21a of the main body portion 21. ..
  • the second conductive portion 7 extends in the Z-axis direction at one of the pair of corner portions facing each other in the Y-axis direction in the side wall 25 of the main body portion 21.
  • the second conductive portion 7 is formed of a conductive material (for example, Kovar).
  • a negative potential is applied to the electron emitting section 3 with reference to the potential (ground potential) of the electron capturing section 4, and a negative potential is applied to the electron emitting section 3 with reference to the potential of the electron emitting section 3. (Or the same potential as the potential of the electron emitting unit 3) is applied to the conductive layer 5.
  • the light incident on the light transmitting portion 22 from the outside passes through the light transmitting portion 22 and the conductive layer 5 and reaches the photoelectric surface 32, photoelectrons are emitted from the photoelectric surface 32 due to the photoelectron emission effect.
  • the photoelectrons traveling toward the electron capture unit 4 are attracted by the electron capture unit 4 to reach the electron capture unit 4.
  • the photoelectrons traveling toward the light transmitting portion 22 are repelled by the repulsive force generated between the photoelectrons and the conductive layer 5 and reach the electron capturing portion 4.
  • the electron capture unit 4 is arranged between the light transmitting unit 22 and the photoelectric surface 32 in the housing 2, and the conductive layer 5 is the photoelectric surface in the housing 2. It is arranged on the light transmitting portion 22 side of the electron capturing portion 4 so as to face the 32.
  • the electron capturing unit 4 is provided separately from the conductive layer 5 (that is, it is not necessary for the conductive layer 5 alone to have the function of capturing photoelectrons), light can be sufficiently transmitted.
  • the conductive layer 5 can be formed. As a result, the light incident on the light transmitting portion 22 from the outside easily reaches the photoelectric surface 32.
  • a negative potential is applied to the electron emitting unit 3 with reference to the potential of the electron capturing unit 4 (ground potential), and a negative potential (or the potential of the electron emitting unit 3) is applied with reference to the potential of the electron emitting unit 3.
  • a negative potential or the potential of the electron emitting unit 3
  • the conductive layer 5 By applying the same potential) to the conductive layer 5, even if some of the photoelectrons emitted from the photoelectric surface 32 proceed toward the light transmitting portion 22, the part of the photoelectrons and the conductive layer 5 are combined. Due to the repulsive force generated between the above, some of the photoelectrons are repelled and easily reach the electron capturing unit 4. Therefore, the probability that the photoelectrons emitted from the photoelectric surface 32 are captured by the electron capture unit 4 can be improved. As described above, according to the phototube 1, the light detection efficiency can be improved.
  • the conductive layer 5 is arranged along the light transmitting portion 22 so as to face the photoelectric surface 32 in the housing 2. As a result, the effect of the conductive layer 5 can be exerted along the light transmitting portion 22.
  • the electron capturing portion 4 is a plate-shaped member, and is arranged so as to divide the region inside the housing 2 when viewed from the light transmitting portion 22 side.
  • the light incident on the light transmitting portion 22 at a large incident angle is also reflected by each of the pair of main surfaces 4a in the electron capturing portion 4 and easily reaches the photoelectric surface 32. Therefore, the probability that the light incident on the light transmitting portion 22 from the outside reaches the photoelectric surface 32 can be further improved.
  • the photoelectrons emitted from the photoelectric surface 32 are likely to reach each of the pair of main surfaces 4a in the electron capture unit 4. Therefore, the probability that the photoelectrons emitted from the photoelectric surface 32 are captured by the electron capture unit 4 can be further improved.
  • the light transmitting portion 22 is attached to the main body portion 21 so as to close the opening of the recess 23, and the electron emitting portion 3 and the electron capturing portion 4 are supported by the main body portion 21, and the conductive layer 5 is provided. Is supported by the light transmitting portion 22. As a result, it is possible to easily and surely realize a configuration in which the photoelectric surface 32, the electron capture unit 4, and the conductive layer 5 are arranged with high accuracy.
  • the electron emitting portion 3 is arranged on the inner surface 23a of the recess 23 of the main body portion 21, and the electron capturing portion 4 is hung over the opening edge 23b of the recess 23 of the main body portion 21 to provide a conductive layer. 5 is arranged on the surface 22a of the light transmitting portion 22.
  • the electron emitting unit 3, the electron capturing unit 4, and the conductive layer 5 can be stably held, and a structure having high earthquake resistance can be obtained.
  • each first conductive part 6 electrically connected to the electron capture part 4, a part of the second conductive part 7 electrically connected to the conductive layer 5, and an electron emission part 3.
  • a part of the surface 21a of the main body 21 is exposed to the outside.
  • External wiring can be electrically connected to each of a part of the electron emitting unit 3 and a part of the electron emitting unit 3. Further, a desired potential can be applied to each of the electron emitting unit 3, the electron capturing unit 4, and the conductive layer 5.
  • the phototube 1 is manufactured as follows, as an example. First, an electron emitting section 3, an integrally formed electron capturing section 4, a pair of first conductive sections 6, and a second conductive section 7 (hereinafter referred to as "electron emitting section 3 and the like") are set in a jig. Will be done. Subsequently, the Kovar glass plate is melted and resolidified on the jig in which the electron emitting unit 3 and the like are set, and the electron emitting unit 3 and the like and the main body 21 are unitized.
  • the surface 21a of the main body 21 is polished, and a part of each first conductive part 6, a part of the second conductive part 7, and a part of the electron emitting part 3 are exposed to the outside on the surface 21a of the main body 21. Be exposed.
  • the base layer 11 is formed on the end surface 25a of the side wall 25 of the main body portion 21.
  • the conductive layer 5 and the base layer 12 are formed on the surface 22a of the light transmitting portion 22.
  • the base layer 11 formed in the main body portion 21 and the base layer 12 formed in the light transmitting portion 22 are joined by the joining layer 13, and the phototube 1 is obtained.
  • each of the above-mentioned steps is carried out in a wafer state in which a plurality of configurations, each of which is a phototube 1, are arranged in two dimensions, and finally each phototube 1 is cut out.
  • a wafer state in which a plurality of configurations, each of which is a phototube 1, are arranged in two dimensions, and finally each phototube 1 is cut out.
  • the phototube 1 since the electron emitting section 3 and the like and the main body section 21 are unitized, the positioning accuracy of the electron emitting section 3 and the like is improved, and the misalignment of the electron emitting section 3 and the like due to vibration and impact is prevented. ..
  • the present disclosure is not limited to the above embodiment.
  • a part of the electron emitting portion 3 is not exposed to the outside on the surface 21a of the main body portion 21, and the electron emitting portion 3 and the conductive layer 5 are wired 8 May be electrically connected by.
  • the wiring 8 is formed on the inclined surface 21b of the main body 21.
  • the inclined surface 21b extends from the opening edge 23b of the recess 23 to the end surface 25a of the side wall 25.
  • each first conductive portion 6 is provided on the same surface (surface 21a of the main body portion 21) that does not prevent light from being incident on the light transmitting portion 22 and is easily accessible by external wiring.
  • External wiring can be electrically connected to each of a part of the second conductive part 7 and a part of the second conductive part 7.
  • a negative potential is applied to the electron emitting part 3 with reference to the potential (grounding potential) of the electron capturing part 4.
  • the conductive layer 5 the structure of the conductive portion for electrically connecting the external wiring can be simplified.
  • the second conductive unit 7 is not provided, and the electron emitting unit 7 is not provided.
  • a part of 3 may be exposed to the outside on the surface 21a of the main body 21. Even in that case, for example, by electrically connecting the external wiring to each of a part of each first conductive part 6 and a part of the electron emitting part 3 exposed to the outside on the surface 21a of the main body part 21, for example.
  • a negative potential can be applied to the electron emitting unit 3 and the conductive layer 5 with reference to the potential (grounding potential) of the electron capturing unit 4.
  • the electron capture unit 4 is not limited to a plate-shaped member.
  • the electron capture unit 4 may be a bowl-shaped member having a plurality of light passing openings 4c.
  • a part 41 of the electron capture portion 4 including the bottom portion is located in the region 33 inside the photoelectric surface 32.
  • the light transmitted through the light transmitting portion 22 and the conductive layer 5 passes through the plurality of light passing openings 4c and reaches the photoelectric surface 32.
  • the light passing opening 4c formed in the portion other than the cross-sectional portion of the electron capturing portion 4 is not shown.
  • the conductive layer 5 is not limited to the one formed in the form of a film. As an example, as shown in FIG. 9, the conductive layer 5 may be formed in a mesh shape. That is, the conductive layer 5 may be configured to allow light to pass through.
  • the region inside the housing 2 may be a region in which a discharge gas such as neon or hydrogen is sealed.
  • one first conductive portion 6 may be electrically connected to the electron capture portion 4 instead of the pair of first conductive portions 6.
  • the conductive layer 5 may be arranged on the light transmitting portion 22 side of at least a part of the electron capturing portion 4 so as to face the photoelectric surface 32 in the housing 2.
  • the conductive layer 5 may be supported by the main body portion 21 by being stretched in the space inside the side wall 25 of the main body portion 21 without coming into contact with the light transmitting portion 22.
  • the photoelectric surface 32 does not have to be a concave surface facing the light transmitting portion 22 side in the housing 2, and may be, for example, a flat surface.
  • the electron capture unit 4 does not have to have at least a part 41 located in the region 33 inside the concave photoelectric surface 32, for example, the electron capture unit 4. It is not necessary that all of the above are located in the region 33 inside the concave photoelectric surface 32.
  • the first conductive portion 6 may be directly connected to the electron capture portion 4, or indirectly (that is, another conductive member) may be connected to the electron capture portion 4. May be connected (via). That is, the first conductive portion 6 may be electrically connected to the electron capture portion 4.
  • the second conductive portion 7 may be directly connected to the conductive layer 5 or indirectly to the conductive layer 5 (that is, via another conductive member). ) May be connected. That is, the second conductive portion 7 may be electrically connected to the conductive layer 5.
  • Electron capturing part 5 ... Conductive layer, 6 ... First conductive part, 7 ... Second conductive part, 8 ... Wiring, 21 ... Main body part, 21a ... surface, 22 ... light transmitting portion, 22a ... surface, 23 ... recess, 23a ... inner surface, 23b ... opening edge, 32 ... photoelectric surface.

Landscapes

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Abstract

光電管は、光透過部を含む筐体と、筐体内に配置された光電面を含む電子放出部と、筐体内において光透過部と光電面との間に配置された電子捕捉部と、筐体内において光電面と向かい合うように電子捕捉部の少なくとも一部よりも光透過部側に配置され、光を通過させるように構成された導電層と、を備える。

Description

光電管
 本開示は、光電管に関する。
 光透過部を含む筐体と、筐体内に配置された光電面を含む電子放出部(光電陰極)と、光透過部における電子放出部側の表面に形成されたメッシュ状又はドット状の電子捕捉部(陽極)と、を備える光電管が知られている(例えば、特許文献1,2参照)。
特開2019-067494号公報 特開2018-097925号公報
 上述したような光電管では、外部から光透過部に入射した光が光電面に至る確率を向上させるために、メッシュ状の電子捕捉部を粗く形成したり又はドット状の電子捕捉部を小さく形成したりすると、光電面から放出された光電子が電子捕捉部によって捕捉される確率が低下するおそれがある。その一方で、光電面から放出された光電子が電子捕捉部によって捕捉される確率を向上させるために、メッシュ状の電子捕捉部を密に形成したり又はドット状の電子捕捉部を大きく形成したりすると、外部から光透過部に入射した光が光電面に至る確率が低下するおそれがある。したがって、上述したような光電管の構成は、光の検出効率が高い構成とはいえない。
 本開示は、光の検出効率を向上させることができる光電管を提供することを目的とする。
 本開示の一側面の光電管は、光透過部を含む筐体と、筐体内に配置された光電面を含む電子放出部と、筐体内において光透過部と光電面との間に配置された電子捕捉部と、筐体内において光電面と向かい合うように電子捕捉部の少なくとも一部よりも光透過部側に配置され、光を通過させるように構成された導電層と、を備える。
 上記光電管では、電子捕捉部が、筐体内において光透過部と光電面との間に配置されており、導電層が、筐体内において光電面と向かい合うように電子捕捉部の少なくとも一部よりも光透過部側に配置されている。このように、導電層とは別に電子捕捉部が設けられているため(つまり、導電層のみで光電子を捕捉する機能を担う必要がないため)、十分に光を透過させ得るように導電層を構成することができる。これにより、外部から光透過部に入射した光が光電面に至り易くなる。そのため、外部から光透過部に入射した光が光電面に至る確率を向上させることができる。また、例えば、電子捕捉部の電位を基準として負の電位を電子放出部に付与し、電子放出部の電位を基準として負の電位(又は電子放出部の電位と同電位)を導電層に付与することで、光電面から放出された光電子のうち一部の光電子が光透過部に向かって進行したとしても、当該一部の光電子と導電層との間に生じる斥力によって、当該一部の光電子が跳ね返されて電子捕捉部に至り易くなる。そのため、光電面から放出された光電子が電子捕捉部によって捕捉される確率を向上させることができる。以上により、上記光電管によれば、光の検出効率を向上させることができる。
 本開示の一側面の光電管では、導電層は、筐体内において光電面と向かい合うように光透過部に沿って配置されていてもよい。これによれば、光透過部に沿って導電層の効果を発揮させることができる。
 本開示の一側面の光電管では、電子捕捉部は、板状の部材であり、光透過部側から見た場合に筐体内の領域を分割するように配置されていてもよい。これによれば、大きい入射角で光透過部に入射した光も、電子捕捉部における一対の主面のそれぞれで反射されて光電面に至り易くなる。そのため、外部から光透過部に入射した光が光電面に至る確率を更に向上させることができる。また、光電面から放出された光電子が電子捕捉部における一対の主面のそれぞれに至り易くなる。そのため、光電面から放出された光電子が電子捕捉部によって捕捉される確率を更に向上させることができる。
 本開示の一側面の光電管では、筐体は、凹部を有する本体部を更に含み、光透過部は、凹部の開口を塞ぐように本体部に取り付けられており、電子放出部及び電子捕捉部は、本体部によって支持されており、導電層は、光透過部によって支持されていてもよい。これによれば、光電面、電子捕捉部及び導電層が精度良く配置された構成を、容易に且つ確実に実現することができる。
 本開示の一側面の光電管では、電子放出部は、凹部の内面に配置されており、電子捕捉部は、凹部の開口縁に掛け渡されており、導電層は、光透過部における電子放出部側の表面に配置されていてもよい。これによれば、光電面、電子捕捉部及び導電層が精度良く配置された構成を、効率の良いレイアウトで実現することができる。
 本開示の一側面の光電管は、電子捕捉部に電気的に接続された第1導電部と、導電層に電気的に接続された第2導電部と、を更に備え、第1導電部の一部、第2導電部の一部及び電子放出部の一部は、本体部における光透過部とは反対側の表面において外部に露出していてもよい。これによれば、光透過部への光の入射を妨げず且つ外部配線のアクセスが容易な同一面(本体部における光透過部とは反対側の表面)において、第1導電部の一部、第2導電部の一部及び電子放出部の一部のそれぞれに外部配線を電気的に接続することができる。また、電子放出部、電子捕捉部及び導電層のそれぞれに所望の電位を付与することができる。
 本開示の一側面の光電管は、電子捕捉部に電気的に接続された第1導電部と、導電層に電気的に接続された第2導電部と、電子放出部と導電層とを電気的に接続する配線と、を更に備え、第1導電部の一部及び第2導電部の一部は、本体部における光透過部とは反対側の表面において外部に露出していてもよい。これによれば、光透過部への光の入射を妨げず且つ外部配線のアクセスが容易な同一面(本体部における光透過部とは反対側の表面)において、第1導電部の一部及び第2導電部の一部のそれぞれに外部配線を電気的に接続することができる。また、外部配線を電気的に接続するための導電部の構造の単純化を図ることができる。
 本開示によれば、光の検出効率を向上させることができる光電管を提供することが可能となる。
図1は、一実施形態の光電管の平面図である。 図2は、図1に示されるII-II線に沿っての光電管の断面図である。 図3は、図1に示されるIII-III線に沿っての光電管の断面図である。 図4は、図1に示される光電管の分解斜視図である。 図5は、第1変形例の光電管の断面図である。 図6は、第1変形例の光電管の断面図である。 図7は、第2変形例の光電管の断面図である。 図8は、第2変形例の光電管の電子捕捉部の斜視図である。 図9は、第3変形例の光電管の分解斜視図である。
 以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
 図1、図2及び図3に示されるように、光電管1は、筐体2と、電子放出部3と、電子捕捉部4と、導電層5と、一対の第1導電部(導電部)6と、第2導電部7と、を備えている。光電管1では、電子放出部3が光電陰極として機能し、電子捕捉部4が陽極として機能する。光電管1の検出対象の光は、例えば、紫外線である。
 筐体2は、本体部21と、光透過部22と、を含んでいる。本体部21は、Z軸方向における一方の側に開口する凹部23を有している。本体部21において、凹部23は、底壁24及び側壁25によって画定されている。凹部23と側壁25との間には、凹部23を略包囲するように形成された溝部26が設けられており、異なる電位が付与される部材間の耐電圧特性の向上が図られている。本体部21は、例えば、Z軸方向から見た場合に正方形状(一辺の長さ:10mm程度)を呈している板状の部材(厚さ:数mm程度)であり、絶縁性材料(例えばコバールガラス)によって形成されている。光透過部22は、凹部23の開口を塞ぐように本体部21に取り付けられている。光透過部22は、光電管1の検出対象の光を透過させる。光透過部22は、例えば、Z軸方向から見た場合に正方形状(一辺の長さ:10mm程度)を呈している板状の部材(厚さ:1mm以下)であり、絶縁性材料(例えば石英ガラス)によって形成されている。本実施形態では、筐体2内の領域は、高真空に維持されている。
 図4に示されるように、本体部21の側壁25の端面25a(光透過部22側の端面)には、下地層11が枠状に配置されている。光透過部22における電子放出部3側の表面22aには、光透過部22の外縁に沿って下地層12が枠状に配置されている。下地層11と下地層12との間には、接合層13が枠状に配置されている。光透過部22は、下地層11、下地層12及び接合層13によって、本体部21の側壁25に気密に接合されている。下地層11及び下地層12は、接合層13と本体部21との密着度、及び、接合層13と光透過部22との密着強度を高めるための金属層(いわゆるメタライズ層)であり、例えば、Cr/Ni/Cu又はTi/Pt/Auによって形成されている。接合層13は、導電性材料(例えば、In等の接合用金属、又はAuSn等の半田)によって形成されている。
 図1、図2及び図3に示されるように、電子放出部3は、電極体31と、光電面32と、を含んでいる。電子放出部3は、光電面32が筐体2内に配置された状態で、筐体2の本体部21の凹部23によって保持されている。本実施形態では、電子放出部3は、本体部21の凹部23の内面23aに配置されており、電子放出部3の一部は、本体部21における光透過部22とは反対側の表面21aに開口する開口部21cを介して、表面21aにおいて外部に露出している。より具体的には、ボウル状を呈している電極体31が、例えば、融着又は接合部材による接合等によって、凹部23の内面23aに固定されており、凸部状に突出した電極体31の底部31aが、本体部21の開口部21cを介して、本体部21の表面21aにおいて外部に露出している。光電面32は、ボウル状を呈している電極体31の内面に沿って形成された光電変換膜である。電極体31は、導電性材料(例えばコバール等の金属材料)によって形成されており、光電面32は、例えば、CsTeによって形成されている。
 光電面32は、筐体2内において光透過部22側に向いた凹状の面である。すなわち、光電面32は、筐体2内において光透過部22とは反対側(すなわち、光透過部22から離れる側)に凹んでいる。光電面32は、底面32aと、側面32bと、を含んでいる。底面32aは、Z軸方向に垂直な平坦面である。側面32bは、底面32aから離れるほど(すなわち、光透過部22に近付くほど)傾きが増加するように湾曲している。側面32bは、傾きが連続するように底面32aに接続されている。底面32aは、光透過部22側から見た場合に円形状を呈しており、側面32bは、光透過部22側から見た場合に円環状を呈している。つまり、光電面32は、光透過部22側から見た場合に円形状を呈している。
 電子捕捉部4は、筐体2内において光透過部22と光電面32との間に配置されている。電子捕捉部4は、導電性材料(例えばコバール等の金属材料)によって形成された板状の部材(厚さ:0.4mm程度)であり、光透過部22側から見た場合に筐体2内の領域を分割するように配置されている。すなわち、電子捕捉部4は、電子捕捉部4の一対の主面4aがZ軸方向に平行となるように配置されている。各主面4aの縁部は、Y軸方向から見た場合に(板状部材の主平面と対向するように見た場合に)、凹部23の内面23aに沿って延在し且つ凹部23の内面23aに対向する略楕円形状(滑らかな円弧部と直線部とを備えた形状)を呈している。電子捕捉部4は、筐体2の本体部21によって支持されている。本実施形態では、電子捕捉部4は、本体部21の凹部23の開口縁23bに掛け渡されている。より具体的には、電子捕捉部4のうちX軸方向において外側に突出している一対の端部4bが、開口縁23bのうちX軸方向において対向している部分に配置されている。
 電子捕捉部4の一部41は、凹状の光電面32の内側の領域33内に位置している。すなわち、電子捕捉部4の一部41は、凹状の光電面32の開口縁32cに対して光透過部22とは反対側に位置している。電子捕捉部4における一部41以外の一部42は、凹状の光電面32の外側の領域(つまり領域33外)に位置している。すなわち、電子捕捉部4の一部42は、凹状の光電面32の開口縁32cに対して光透過部22側に位置している。電子捕捉部4の一部41の側面41a(一対の主面4aの間の側面であって光電面32と対向する側面)は、Y軸方向から見た場合に光電面32に沿って延在している。電子捕捉部4は、筐体2内において、側面41aと光電面32との距離が略均一になるように、所定の距離をとって光電面32から離れており、光電面32とは電気的に接続されていない。
 導電層5は、筐体2内において光電面32と向かい合うように電子捕捉部4よりも光透過部22に配置されている。本実施形態では、導電層5は、筐体2内において光電面32と向かい合うように光透過部22に沿って配置されている。導電層5は、筐体2内において、所定の距離をとって電子捕捉部4から離れており、電子捕捉部4とは電気的に接続されていない。本実施形態では、導電層5は、光透過部22の表面22aに配置されている。つまり、導電層5は、光透過部22によって支持されている。導電層5は、光電管1の検出対象の光を通過させるように構成されている。本実施形態では、導電層5は、光電管1の検出対象の光の波長に応じて選択された材料によって、当該波長に応じて設定された厚さで、膜状に形成されている。導電層5の材料は、例えば、Niであり、導電層5の厚さは、例えば、数nm程度である。
 図1及び図4に示されるように、導電層5は、光透過部22の表面22aにおいて、下地層12の内側に位置している。一例として、導電層5は、Z軸方向から見た場合に正方形状を呈しており、正方形枠状の下地層12の内側に位置している。導電層5の角部5aは、下地層12の突出部12aに重なっており、接合層13を介して下地層11の突出部11aに重なっている。これにより、導電層5、下地層11、下地層12及び接合層13は、互いに電気的に接続されている。角部5aは、導電層5のうちY軸方向において対向している一対の角部の一方である。突出部11aは、下地層11のうちY軸方向において対向している一対の角部の一方から内側に突出している部分であり、突出部12aは、下地層12のうちY軸方向において対向している一対の角部の一方から内側に突出している部分である。
 図1及び図2に示されるように、一対の第1導電部6は、電子捕捉部4に電気的に接続されており、各第1導電部6の一部は、本体部21の表面21aにおいて外部に露出している。より具体的には、各第1導電部6における光透過部22側の端部6aが、電子捕捉部4の一部42に設けられた各端部4bに電気的に接続されており、各第1導電部6における端部6aとは反対側の端部6bが、本体部21の表面21aにおいて外部に露出している。凹状の光電面32の内側の領域33外において、各第1導電部6が電子捕捉部4に電気的に接続されているため、電子捕捉部4及び一対の第1導電部6とは異なる電位が付与される光電面32から電子捕捉部4及び一対の第1導電部6が離間され、異なる電位が付与される部材間の耐電圧特性の向上が図られている。一例として、各第1導電部6は、本体部21の側壁25のうちX軸方向において対向している一対の角部のそれぞれにおいて、Z軸方向に延在している。一対の第1導電部6は、導電性材料(例えばコバール)によって、電子捕捉部4と一体的に形成されている。
 図1及び図3に示されるように、第2導電部7は、導電層5に電気的に接続されており、第2導電部7の一部は、本体部21の表面21aにおいて外部に露出している。より具体的には、第2導電部7における光透過部22側の端部7aが、下地層11の突出部11a、下地層12の突出部12a、及び接合層13(図4参照)を介して、導電層5の角部5aに電気的に接続されており、第2導電部7における端部7aとは反対側の端部7bが、本体部21の表面21aにおいて外部に露出している。一例として、第2導電部7は、本体部21の側壁25のうちY軸方向において対向している一対の角部の一方において、Z軸方向に延在している。第2導電部7は、導電性材料(例えばコバール)によって形成されている。
 以上のように構成された光電管1では、例えば、電子捕捉部4の電位(接地電位)を基準として負の電位が電子放出部3に付与され、電子放出部3の電位を基準として負の電位(又は電子放出部3の電位と同電位)が導電層5に付与される。この状態で、外部から光透過部22に入射した光が、光透過部22及び導電層5を透過して光電面32に至ると、光電子放出効果によって、光電面32から光電子が放出される。光電面32から放出された光電子のうち電子捕捉部4に向かって進行した光電子は、電子捕捉部4によって引き寄せられて電子捕捉部4に至る。光電面32から放出された光電子のうち光透過部22に向かって進行した光電子は、当該光電子と導電層5との間に生じる斥力によって跳ね返されて電子捕捉部4に至る。このように電子捕捉部4に至った光電子(電流)を検出することで、光を検出することができる。なお、できるだけ同一の電圧値を用いることで、光電管1への電力供給を簡素化するという観点では、電子放出部3と導電層5とを同電位とすることが好ましい。
 以上説明したように、光電管1では、電子捕捉部4が、筐体2内において光透過部22と光電面32との間に配置されており、導電層5が、筐体2内において光電面32と向かい合うように電子捕捉部4よりも光透過部22側に配置されている。このように、導電層5とは別に電子捕捉部4が設けられているため(つまり、導電層5のみで光電子を捕捉する機能を担う必要がないため)、十分に光を透過させ得るように導電層5を構成することができる。これにより、外部から光透過部22に入射した光が光電面32に至り易くなる。そのため、外部から光透過部22に入射した光が光電面32に至る確率を向上させることができる。また、例えば、電子捕捉部4の電位(接地電位)を基準として負の電位を電子放出部3に付与し、電子放出部3の電位を基準として負の電位(又は電子放出部3の電位と同電位)を導電層5に付与することで、光電面32から放出された光電子のうち一部の光電子が光透過部22に向かって進行したとしても、当該一部の光電子と導電層5との間に生じる斥力によって、当該一部の光電子が跳ね返されて電子捕捉部4に至り易くなる。そのため、光電面32から放出された光電子が電子捕捉部4によって捕捉される確率を向上させることができる。以上により、光電管1によれば、光の検出効率を向上させることができる。
 光電管1では、導電層5が、筐体2内において光電面32と向かい合うように光透過部22に沿って配置されている。これにより、光透過部22に沿って導電層5の効果を発揮させることができる。
 光電管1では、電子捕捉部4が、板状の部材であり、光透過部22側から見た場合に筐体2内の領域を分割するように配置されている。これにより、大きい入射角で光透過部22に入射した光も、電子捕捉部4における一対の主面4aのそれぞれで反射されて光電面32に至り易くなる。そのため、外部から光透過部22に入射した光が光電面32に至る確率を更に向上させることができる。また、光電面32から放出された光電子が電子捕捉部4における一対の主面4aのそれぞれに至り易くなる。そのため、光電面32から放出された光電子が電子捕捉部4によって捕捉される確率を更に向上させることができる。
 光電管1では、光透過部22が、凹部23の開口を塞ぐように本体部21に取り付けられており、電子放出部3及び電子捕捉部4が、本体部21によって支持されており、導電層5が、光透過部22によって支持されている。これにより、光電面32、電子捕捉部4及び導電層5が精度良く配置された構成を、容易に且つ確実に実現することができる。
 光電管1では、電子放出部3が、本体部21の凹部23の内面23aに配置されており、電子捕捉部4が、本体部21の凹部23の開口縁23bに掛け渡されており、導電層5が、光透過部22の表面22aに配置されている。これにより、光電面32、電子捕捉部4及び導電層5が精度良く配置された構成を、効率の良いレイアウトで実現することができる。また、電子放出部3、電子捕捉部4及び導電層5を安定的に保持することができ、耐震性の高い構造を得ることができる。
 光電管1では、電子捕捉部4に電気的に接続された各第1導電部6の一部、導電層5に電気的に接続された第2導電部7の一部、及び電子放出部3の一部が、本体部21の表面21aにおいて外部に露出していている。これにより、光透過部22への光の入射を妨げず且つ外部配線のアクセスが容易な同一面(本体部21の表面21a)において、各第1導電部6の一部、第2導電部7の一部及び電子放出部3の一部のそれぞれに外部配線を電気的に接続することができる。また、電子放出部3、電子捕捉部4及び導電層5のそれぞれに所望の電位を付与することができる。
 なお、光電管1は、一例として、次のように製造される。まず、電子放出部3、一体的に形成された電子捕捉部4及び一対の第1導電部6、並びに、第2導電部7(以下、「電子放出部3等」という)が治具にセットされる。続いて、電子放出部3等がセットされた治具上においてコバールガラス板の溶融及び再固化が実施されて、電子放出部3等と本体部21とがユニット化される。続いて、本体部21の表面21aが研磨されて、各第1導電部6の一部、第2導電部7の一部及び電子放出部3の一部が本体部21の表面21aにおいて外部に露出させられる。続いて、本体部21の側壁25の端面25aに下地層11が形成される。その一方で、光透過部22の表面22aに導電層5及び下地層12が形成される。続いて、高真空空間において、本体部21に形成された下地層11と光透過部22に形成された下地層12とが接合層13によって接合されて、光電管1が得られる。
 上述した各工程は、それぞれが光電管1となる複数の構成が二次元に並んだウェハ状態で実施され、最後に個々の光電管1が切り出される。これにより、組立工程の削減、延いては、製造コストの削減を図ることができ、小型化が図られた光電管1を量産することが可能となる。光電管1では、電子放出部3等と本体部21とがユニット化されているため、電子放出部3等の位置精度も向上し、振動及び衝撃による電子放出部3等の位置ずれも防止される。
 本開示は、上記実施形態に限定されない。図5及び図6に示されるように、光電管1では、電子放出部3の一部が本体部21の表面21aにおいて外部に露出しておらず、電子放出部3と導電層5とが配線8によって電気的に接続されていてもよい。図5及び図6に示される光電管1では、本体部21が有する傾斜面21bに配線8が形成されている。傾斜面21bは、凹部23の開口縁23bから側壁25の端面25aに延在している。図5及び図6に示される光電管1では、光透過部22への光の入射を妨げず且つ外部配線のアクセスが容易な同一面(本体部21の表面21a)において、各第1導電部6の一部及び第2導電部7の一部のそれぞれに外部配線を電気的に接続することができ、例えば、電子捕捉部4の電位(接地電位)を基準として負の電位を電子放出部3及び導電層5に付与することができる。また、外部配線を電気的に接続するための導電部の構造の単純化を図ることができる。
 図5及び図6に示されるように、電子放出部3と導電層5とが配線8によって電気的に接続されている光電管1では、第2導電部7が設けられておらず、電子放出部3の一部が本体部21の表面21aにおいて外部に露出していてもよい。その場合にも、本体部21の表面21aにおいて外部に露出している各第1導電部6の一部及び電子放出部3の一部のそれぞれに外部配線を電気的に接続することで、例えば、電子捕捉部4の電位(接地電位)を基準として負の電位を電子放出部3及び導電層5に付与することができる。
 電子捕捉部4は、板状の部材に限定されない。一例として、図7及び図8に示されるように、電子捕捉部4は、複数の光通過開口4cを有するボウル状の部材であってもよい。図7に示される光電管1では、電子捕捉部4のうち底部を含む一部41が、光電面32の内側の領域33内に位置している。図7に示される光電管1では、光透過部22及び導電層5を透過した光が、複数の光通過開口4cを通過して光電面32に至る。なお、図7では、電子捕捉部4のうち断面部分以外の部分に形成された光通過開口4cの図示が省略されている。
 導電層5は、膜状に形成されたものに限定されない。一例として、図9に示されるように、導電層5は、メッシュ状に形成されたものであってもよい。つまり、導電層5は、光を通過させるように構成されていればよい。
 上記実施形態及び全ての変形例において、筐体2内の領域は、ネオン又は水素等の放電ガスが封入された領域であってもよい。上記実施形態及び全ての変形例において、一対の第1導電部6ではなく、1つの第1導電部6が電子捕捉部4に電気的に接続されていてもよい。
 上記実施形態及び全ての変形例において、導電層5は、筐体2内において光電面32と向かい合うように電子捕捉部4の少なくとも一部よりも光透過部22側に配置されていればよい。一例として、導電層5は、光透過部22と接触することなく、本体部21の側壁25の内側の空間に張られることで、本体部21によって支持されていてもよい。上記実施形態及び全ての変形例において、光電面32は、筐体2内において光透過部22側に向いた凹状の面でなくてもよく、例えば、平坦な面であってもよい。上記実施形態及び全ての変形例において、電子捕捉部4は、少なくとも一部41が凹状の光電面32の内側の領域33内に位置しているものでなくてもよく、例えば、電子捕捉部4の全部が凹状の光電面32の内側の領域33内に位置していなくてもよい。上記実施形態及び全ての変形例において、第1導電部6は、電子捕捉部4に直接的に接続されていてもよいし、電子捕捉部4に間接的に(すなわち、他の導電性部材を介して)接続されていてもよい。つまり、第1導電部6は、電子捕捉部4に電気的に接続されていればよい。上記実施形態及び全ての変形例において、第2導電部7は、導電層5に直接的に接続されていてもよいし、導電層5に間接的に(すなわち、他の導電性部材を介して)接続されていてもよい。つまり、第2導電部7は、導電層5に電気的に接続されていればよい。
 1…光電管、2…筐体、3…電子放出部、4…電子捕捉部、5…導電層、6…第1導電部、7…第2導電部、8…配線、21…本体部、21a…表面、22…光透過部、22a…表面、23…凹部、23a…内面、23b…開口縁、32…光電面。

Claims (7)

  1.  光透過部を含む筐体と、
     前記筐体内に配置された光電面を含む電子放出部と、
     前記筐体内において前記光透過部と前記光電面との間に配置された電子捕捉部と、
     前記筐体内において前記光電面と向かい合うように前記電子捕捉部の少なくとも一部よりも前記光透過部側に配置され、光を通過させるように構成された導電層と、を備える、光電管。
  2.  前記導電層は、前記筐体内において前記光電面と向かい合うように前記光透過部に沿って配置されている、請求項1に記載の光電管。
  3.  前記電子捕捉部は、板状の部材であり、前記光透過部側から見た場合に前記筐体内の領域を分割するように配置されている、請求項1又は2に記載の光電管。
  4.  前記筐体は、凹部を有する本体部を更に含み、
     前記光透過部は、前記凹部の開口を塞ぐように前記本体部に取り付けられており、
     前記電子放出部及び前記電子捕捉部は、前記本体部によって支持されており、
     前記導電層は、前記光透過部によって支持されている、請求項1~3のいずれか一項に記載の光電管。
  5.  前記電子放出部は、前記凹部の内面に配置されており、
     前記電子捕捉部は、前記凹部の開口縁に掛け渡されており、
     前記導電層は、前記光透過部における前記電子放出部側の表面に配置されている、請求項4に記載の光電管。
  6.  前記電子捕捉部に電気的に接続された第1導電部と、
     前記導電層に電気的に接続された第2導電部と、を更に備え、
     前記第1導電部の一部、前記第2導電部の一部及び前記電子放出部の一部は、前記本体部における前記光透過部とは反対側の表面において外部に露出している、請求項4又は5に記載の光電管。
  7.  前記電子捕捉部に電気的に接続された第1導電部と、
     前記導電層に電気的に接続された第2導電部と、
     前記電子放出部と前記導電層とを電気的に接続する配線と、を更に備え、
     前記第1導電部の一部及び前記第2導電部の一部は、前記本体部における前記光透過部とは反対側の表面において外部に露出している、請求項4又は5に記載の光電管。
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