JPH0244639A - 光電子増倍管の製造方法 - Google Patents
光電子増倍管の製造方法Info
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- JPH0244639A JPH0244639A JP63195195A JP19519588A JPH0244639A JP H0244639 A JPH0244639 A JP H0244639A JP 63195195 A JP63195195 A JP 63195195A JP 19519588 A JP19519588 A JP 19519588A JP H0244639 A JPH0244639 A JP H0244639A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J43/00—Secondary-emission tubes; Electron-multiplier tubes
- H01J43/04—Electron multipliers
- H01J43/06—Electrode arrangements
- H01J43/08—Cathode arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
- H01J9/12—Manufacture of electrodes or electrode systems of photo-emissive cathodes; of secondary-emission electrodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Common Detailed Techniques For Electron Tubes Or Discharge Tubes (AREA)
- Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、真空気密容器の入射窓内面に形成された光電
陰極と、該光電陰極から離れた箇所に配設された電子増
倍素子とを具えた光電子増倍管の製造方法に係り、特に
、光電陰極と電子増倍素子が近接配置された近接型の光
電子増倍素子を製造する際に用いるのに好適な、高感度
で均質な光電陰極を比較的簡単に形成することができる
光電子増倍管の製造方法に関するものである。
陰極と、該光電陰極から離れた箇所に配設された電子増
倍素子とを具えた光電子増倍管の製造方法に係り、特に
、光電陰極と電子増倍素子が近接配置された近接型の光
電子増倍素子を製造する際に用いるのに好適な、高感度
で均質な光電陰極を比較的簡単に形成することができる
光電子増倍管の製造方法に関するものである。
一般に、光電子増信管は、均質で良好な光電陰極を形成
するために、光電陰極の組成物の蒸着源を光電陰極から
ある程度離す必要があり、その距離は少なくとも光電陰
極の直径程度は必要であった。 しかしながら、用途によっては、光電陰極と電子増倍索
子の距離を近付ける必要がある。 例えば、１９８５年１１月にＮＳＳで発表された久米英
治、村松新−１飯田昌宏の“Ｐｏ５ｉｔｉｏｎ ５ｅｎ
ｓｉｔｉｖｅ Ｐｈｏｔｏｉｕｌｔｉｐｌｉｅｒ Ｔｕ
ｂｅ Ｆｏｒ ５ｃｉｅｎｔｉｌｌａｔｉｏｎ Ｉｌａ
ｇｉｎｇ”と題する論文には、光電陰極に入射した光の
位置情報を求めることのできる入射位置検出型光電子増
倍管が開示されている。 このような入射位置検出型の光電子増倍管では、光電陰
極に入射した光の位置情報を求めるために、光電陰極と
電子増倍素子が近接している必要がある。従って、従来
の光電子増倍管のように、光な陰極の組成物の蒸着源を
管の内部に取付けることができず、管を封着する前に予
め光電陰極に組成物を蒸着している。 しかしながら、この製造方法では、大気中の酸素やシー
リング時の加熱の影響で、光な陰極の感度が通常の光電
子増倍管に比べて著しく低くなるという問題点を有して
いた。 一方、近接型イメージインテンシファイヤのように、同
じ真空装置内において光電陰極を作った後、別の場所に
設置しである光電子増倍管の本体に合体させ、封着を行
うことで、光電陰極と電子増倍素子を近接させることが
でき、しかも、光電陰極感度を通常の光電子増倍管と同
程度にすることができる。 しかしながら、この製造方法では、製造装置の取扱いが
難しく、多量の製品を作ることができないので、非常に
経費がかかる等の問題点を有していた。
するために、光電陰極の組成物の蒸着源を光電陰極から
ある程度離す必要があり、その距離は少なくとも光電陰
極の直径程度は必要であった。 しかしながら、用途によっては、光電陰極と電子増倍索
子の距離を近付ける必要がある。 例えば、１９８５年１１月にＮＳＳで発表された久米英
治、村松新−１飯田昌宏の“Ｐｏ５ｉｔｉｏｎ ５ｅｎ
ｓｉｔｉｖｅ Ｐｈｏｔｏｉｕｌｔｉｐｌｉｅｒ Ｔｕ
ｂｅ Ｆｏｒ ５ｃｉｅｎｔｉｌｌａｔｉｏｎ Ｉｌａ
ｇｉｎｇ”と題する論文には、光電陰極に入射した光の
位置情報を求めることのできる入射位置検出型光電子増
倍管が開示されている。 このような入射位置検出型の光電子増倍管では、光電陰
極に入射した光の位置情報を求めるために、光電陰極と
電子増倍素子が近接している必要がある。従って、従来
の光電子増倍管のように、光な陰極の組成物の蒸着源を
管の内部に取付けることができず、管を封着する前に予
め光電陰極に組成物を蒸着している。 しかしながら、この製造方法では、大気中の酸素やシー
リング時の加熱の影響で、光な陰極の感度が通常の光電
子増倍管に比べて著しく低くなるという問題点を有して
いた。 一方、近接型イメージインテンシファイヤのように、同
じ真空装置内において光電陰極を作った後、別の場所に
設置しである光電子増倍管の本体に合体させ、封着を行
うことで、光電陰極と電子増倍素子を近接させることが
でき、しかも、光電陰極感度を通常の光電子増倍管と同
程度にすることができる。 しかしながら、この製造方法では、製造装置の取扱いが
難しく、多量の製品を作ることができないので、非常に
経費がかかる等の問題点を有していた。
【発明が達成しようとする課題１
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、高感度で均質な光電陰極を、比較的簡単に形成す
ることができる光電子増倍管の製造方法を提供すること
を課題とする。 【課題を達成するための手段】 本発明は、真空気密容器の入射窓内面に形成された光な
陰極と、該光電陰極から離れた箇所に配設された電子増
倍素子とを具えた光電子増倍管の製造方法において、前
記光電陰極と電子増倍素子の間に、光電陰極の組成物を
予め蒸着させた蒸着用メツシュ電極を配置し、該蒸着用
メツシュ電極に蒸着された組成物を入射窓内面に蒸着す
ることによって、光電陰極を形成し、前記課題を達成し
たものである。 又、前記蒸着用メツシュ電極のメツシュのピッチを、光
電陰極との距離の２倍以下としたものである。 又、前記組成物を、蒸着用メツシュ電極への通電によっ
て入射窓内面に蒸着するようにしたものである。
ので、高感度で均質な光電陰極を、比較的簡単に形成す
ることができる光電子増倍管の製造方法を提供すること
を課題とする。 【課題を達成するための手段】 本発明は、真空気密容器の入射窓内面に形成された光な
陰極と、該光電陰極から離れた箇所に配設された電子増
倍素子とを具えた光電子増倍管の製造方法において、前
記光電陰極と電子増倍素子の間に、光電陰極の組成物を
予め蒸着させた蒸着用メツシュ電極を配置し、該蒸着用
メツシュ電極に蒸着された組成物を入射窓内面に蒸着す
ることによって、光電陰極を形成し、前記課題を達成し
たものである。 又、前記蒸着用メツシュ電極のメツシュのピッチを、光
電陰極との距離の２倍以下としたものである。 又、前記組成物を、蒸着用メツシュ電極への通電によっ
て入射窓内面に蒸着するようにしたものである。
本発明は、前記のような光電子増倍管において、光電陰
極と電子増倍素子の間に、光電陰極の組成物、例えばア
ンチモンｓｂを予め適量蒸着させた蒸着用メツシュ電極
を設けている。従って、通常の光電子増倍管を作るのと
同様に、真空気密容器、例えば管球を真空脱ガスの後、
蒸着用メツシュ電極に例えば数アンペアの電流を流して
蒸着された組成物を蒸着することで、入射窓内面に光電
陰極の組成物を均一に付着することができる。その後、
例えばアルカリ金属で活性化して、光電陰極を作ること
ができる。よって、高感度で均質な光電陰極を比較的簡
単に形成することができる。 又、前記蒸着用メツシュ電極のメツシュのピッチを、光
電陰極との距離の２倍以下とした場合には、光電陰極の
組成物を入射窓に確実に均一に付着させることができる
。 ス、前記組成物を、蒸着用メツシュ電極への通電によっ
て入射窓内面に蒸着するようにした場合には、光電陰極
の組成物を極めて容易に蒸着することができる。
極と電子増倍素子の間に、光電陰極の組成物、例えばア
ンチモンｓｂを予め適量蒸着させた蒸着用メツシュ電極
を設けている。従って、通常の光電子増倍管を作るのと
同様に、真空気密容器、例えば管球を真空脱ガスの後、
蒸着用メツシュ電極に例えば数アンペアの電流を流して
蒸着された組成物を蒸着することで、入射窓内面に光電
陰極の組成物を均一に付着することができる。その後、
例えばアルカリ金属で活性化して、光電陰極を作ること
ができる。よって、高感度で均質な光電陰極を比較的簡
単に形成することができる。 又、前記蒸着用メツシュ電極のメツシュのピッチを、光
電陰極との距離の２倍以下とした場合には、光電陰極の
組成物を入射窓に確実に均一に付着させることができる
。 ス、前記組成物を、蒸着用メツシュ電極への通電によっ
て入射窓内面に蒸着するようにした場合には、光電陰極
の組成物を極めて容易に蒸着することができる。
以下図面を参照して、本発明を入射位置検出型の近接型
光電子増倍管の製造に適用した実施例を詳細に説明する
。 本実施例によって製造される光電子増倍管は、第１図に
示す如く、真空気密容器を構成する管球１０の入射窓１
２内面に形成された光電陰極１４と、該光電陰極１４か
ら僅かに離れた箇所に配設された電子増倍素子１６とを
備えたものにおいて、前記光電陰極１４と電子増倍素子
１６の間に、光電陰極１４の組成物、例えばｓｂを予め
蒸着させた蒸着用メツシュ環［２０が配置されたものと
なっている。 図において、２２は、例えば第３図に示したような形状
の、クロスワイヤからなる陽極、２４は、例えば反射型
の最終ダイノード、２６は出力端子である。 前記電子増倍素子１６は、例えば１１段のメツシュ状ダ
イノードとされている。 前記蒸着用メツシュ電極２０は、例えば第２図に示す如
く、多数の正六角形状開口がピッチ２ＩＩＩｍ、線幅０
．０５〜０．Ｏ８ｎ１ｍで形成されたステンレス製とさ
れている。 この近接型光電子増倍管は、次のようにして製造される
。 即ち、先ず、第２図に示したような形状のステンレス製
の蒸着用メツシュ電極２０に、光電陰極１４の組成物と
して、例えば適量のｓｂを蒸着しておく。 次いで、通常の光電子増倍管を作るのと同様に、管球１
０を真空脱ガスした後、第２図に示した如く、前記蒸着
用メツシュ電極２０に、数アンペアの電流を流し、入射
窓１２の内面に光電陰極１４となるｓｂを均一に蒸着す
る。 その後、アルカリ金属で活性し、光電陰極１４を作る。 他の手順は従来と同様であるので、説明は省略する。 このような近接型光電子増倍管において、入射窓１２に
フォトンが入射すると、光電陰極１４から電子が放出さ
れる。この電子が、１段目（第１図の最上段）のメツシ
ュ状ダイノードに衝突し、２次電子を発生する。２段目
以降のメツシュ状ダイノードにおいても、同様の過程を
繰返すことによって、電子が多数増大される０例えば反
射型の最終ダイノード２４から放出された２次電子雲は
、クロスワイヤ陽極２２によって集められる。従って、
各クロスワイヤ陽極２２が、光電陰極１４と平行な平面
内における電子の位置を測定することができる。即ち、
各陽極によって集められた電子は、例えば第３区に示す
如く、抵抗連鎖２８によって分割され、最終ダイノード
２４上の電子分布の中心が、第３図中に示した如く計算
される。各クロスワイヤ陽極の分布中心を求めることに
よって、光電陰！１４上に入射した入射光（フォトン）
の位置を知ることができる。 本実施例による製°遣方法で作ったパイアルカリ光電陰
極の量子効率を測定したところ、その分光感度特性は、
第４図に破線Ａで示す如くであった。 これは、同じく破線Ｂで示した、従来の入射位置検出型
光電子増倍管の分光感度特性に比べて、約２５％量子効
率が良くなっていることが確認できた。 本実施例においては、蒸着用メツシュ電極２０の開口形
状を正六角形としたので、形成される光電陰極１４の均
一性を高めることができる。なお、メツシュの形状はこ
れに限定されず、例えば第５図に示すようなピッチ３．
Ｏｎの長方形等、ある程度の開口率を有するメツシュ電
極であれば、実用土開題はない。第５図に示す如くメツ
シュ電極の形状を長方形とした場合には、メツシュ電極
の形成が極めて容易である。 又、前記実施例においては、蒸着用メツシュ電極２０を
比抵抗の小さなステンレスで形成していたが、メツシュ
の材質はこれに限定されず、タングステン、ニクロム、
モリブデン等、ある程度の比抵抗を有するものでも同様
の効果が得られる。 又、前記実施例においては、蒸着用メツシュ電極２０に
蒸着された光電陰極組成物を通電で蒸着していたが、組
成物を蒸着する方法はこれに限定されず、高周波加熱等
による方法でも同様の効果が得られる。 又、前記実施例においては、光電陰極の組成物としてｓ
ｂが用いられていたが、光電陰極の組成物もこれに限定
されず、テルル等の組成物でも同様の方法で蒸着できる
。 なお前記実施例は、本発明が光電陰極と電子増倍素子が
近接配置された入射位置検出型の近接型光電子増倍管に
適用されていたが、本発明の適用範囲はこれに限定され
ず、他の近接型光電子増倍管や、一般の光電子増倍管に
も同様に適用できることは明らかである。
光電子増倍管の製造に適用した実施例を詳細に説明する
。 本実施例によって製造される光電子増倍管は、第１図に
示す如く、真空気密容器を構成する管球１０の入射窓１
２内面に形成された光電陰極１４と、該光電陰極１４か
ら僅かに離れた箇所に配設された電子増倍素子１６とを
備えたものにおいて、前記光電陰極１４と電子増倍素子
１６の間に、光電陰極１４の組成物、例えばｓｂを予め
蒸着させた蒸着用メツシュ環［２０が配置されたものと
なっている。 図において、２２は、例えば第３図に示したような形状
の、クロスワイヤからなる陽極、２４は、例えば反射型
の最終ダイノード、２６は出力端子である。 前記電子増倍素子１６は、例えば１１段のメツシュ状ダ
イノードとされている。 前記蒸着用メツシュ電極２０は、例えば第２図に示す如
く、多数の正六角形状開口がピッチ２ＩＩＩｍ、線幅０
．０５〜０．Ｏ８ｎ１ｍで形成されたステンレス製とさ
れている。 この近接型光電子増倍管は、次のようにして製造される
。 即ち、先ず、第２図に示したような形状のステンレス製
の蒸着用メツシュ電極２０に、光電陰極１４の組成物と
して、例えば適量のｓｂを蒸着しておく。 次いで、通常の光電子増倍管を作るのと同様に、管球１
０を真空脱ガスした後、第２図に示した如く、前記蒸着
用メツシュ電極２０に、数アンペアの電流を流し、入射
窓１２の内面に光電陰極１４となるｓｂを均一に蒸着す
る。 その後、アルカリ金属で活性し、光電陰極１４を作る。 他の手順は従来と同様であるので、説明は省略する。 このような近接型光電子増倍管において、入射窓１２に
フォトンが入射すると、光電陰極１４から電子が放出さ
れる。この電子が、１段目（第１図の最上段）のメツシ
ュ状ダイノードに衝突し、２次電子を発生する。２段目
以降のメツシュ状ダイノードにおいても、同様の過程を
繰返すことによって、電子が多数増大される０例えば反
射型の最終ダイノード２４から放出された２次電子雲は
、クロスワイヤ陽極２２によって集められる。従って、
各クロスワイヤ陽極２２が、光電陰極１４と平行な平面
内における電子の位置を測定することができる。即ち、
各陽極によって集められた電子は、例えば第３区に示す
如く、抵抗連鎖２８によって分割され、最終ダイノード
２４上の電子分布の中心が、第３図中に示した如く計算
される。各クロスワイヤ陽極の分布中心を求めることに
よって、光電陰！１４上に入射した入射光（フォトン）
の位置を知ることができる。 本実施例による製°遣方法で作ったパイアルカリ光電陰
極の量子効率を測定したところ、その分光感度特性は、
第４図に破線Ａで示す如くであった。 これは、同じく破線Ｂで示した、従来の入射位置検出型
光電子増倍管の分光感度特性に比べて、約２５％量子効
率が良くなっていることが確認できた。 本実施例においては、蒸着用メツシュ電極２０の開口形
状を正六角形としたので、形成される光電陰極１４の均
一性を高めることができる。なお、メツシュの形状はこ
れに限定されず、例えば第５図に示すようなピッチ３．
Ｏｎの長方形等、ある程度の開口率を有するメツシュ電
極であれば、実用土開題はない。第５図に示す如くメツ
シュ電極の形状を長方形とした場合には、メツシュ電極
の形成が極めて容易である。 又、前記実施例においては、蒸着用メツシュ電極２０を
比抵抗の小さなステンレスで形成していたが、メツシュ
の材質はこれに限定されず、タングステン、ニクロム、
モリブデン等、ある程度の比抵抗を有するものでも同様
の効果が得られる。 又、前記実施例においては、蒸着用メツシュ電極２０に
蒸着された光電陰極組成物を通電で蒸着していたが、組
成物を蒸着する方法はこれに限定されず、高周波加熱等
による方法でも同様の効果が得られる。 又、前記実施例においては、光電陰極の組成物としてｓ
ｂが用いられていたが、光電陰極の組成物もこれに限定
されず、テルル等の組成物でも同様の方法で蒸着できる
。 なお前記実施例は、本発明が光電陰極と電子増倍素子が
近接配置された入射位置検出型の近接型光電子増倍管に
適用されていたが、本発明の適用範囲はこれに限定され
ず、他の近接型光電子増倍管や、一般の光電子増倍管に
も同様に適用できることは明らかである。
第１図は、本発明を実施するための近接型光電子増倍管
の実施例の構成を示す断面図、第２図は、前記実施例で
用いられている蒸着用メツシュ電極の形状及び通電方法
を示す平面図、第３図は、前記実施例で用いられている
クロスワイヤ陽極の形状及び作用を説明するための斜視
図、第４図は、前記実施例及び比較例の分光怒度特性を
比較して示す線図、第５図は、蒸着用メツシュ電極の変
形例の形状及び通電方法を示す平面図である。 １０・・・管球（真空気密容器）、 １２・・・入射窓、 １４・・・光電陰極
、１６・・・電子増倍素子、 ２０・・・蒸着用メツシュ電極。
の実施例の構成を示す断面図、第２図は、前記実施例で
用いられている蒸着用メツシュ電極の形状及び通電方法
を示す平面図、第３図は、前記実施例で用いられている
クロスワイヤ陽極の形状及び作用を説明するための斜視
図、第４図は、前記実施例及び比較例の分光怒度特性を
比較して示す線図、第５図は、蒸着用メツシュ電極の変
形例の形状及び通電方法を示す平面図である。 １０・・・管球（真空気密容器）、 １２・・・入射窓、 １４・・・光電陰極
、１６・・・電子増倍素子、 ２０・・・蒸着用メツシュ電極。
Claims (3)
- （１）真空気密容器の入射窓内面に形成された光電陰極
と、該光電陰極から離れた箇所に配設された電子増倍素
子とを具えた光電子増倍管の製造方法において、 前記光電陰極と電子増倍素子の間に、光電陰極の組成物
を予め蒸着させた蒸着用メッシュ電極を配置し、 該蒸着用メッシュ電極に蒸着された組成物を入射窓内面
に蒸着することによつて、 光電陰極を形成することを特徴とする光電子増倍管の製
造方法。 - （２）請求項１に記載の光電子増倍管の製造方法におい
て、前記蒸着用メッシュ電極のメッシュのピッチが、光
電陰極との距離の２倍以下であることを特徴とする光電
子増倍管の製造方法。 - （３）請求項１に記載の光電子増倍管の製造方法におい
て、前記組成物を蒸着用メッシュ電極への通電によつて
入射窓内面に蒸着することを特徴とする光電子増倍管の
製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63195195A JPH0244639A (ja) | 1988-08-04 | 1988-08-04 | 光電子増倍管の製造方法 |
| US07/388,034 US4963113A (en) | 1988-08-01 | 1989-08-01 | Method for producing photomultiplier tube |
| DE3925776A DE3925776A1 (de) | 1988-08-04 | 1989-08-03 | Verfahren zur herstellung einer photomultiplierroehre |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63195195A JPH0244639A (ja) | 1988-08-04 | 1988-08-04 | 光電子増倍管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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