光电倍增器制造技术

本发明专利技术涉及一种光电倍增器，其具有能有效地抑制电子倍增通道间的串扰，实现高检测精度的微细结构。该光电倍增器具有将内部维持在真空的外围器，在该外围器内配置有光电面（２２）、电子倍增部（３１１）、阳极（３２）。电子倍增部作为电子倍增通道具有用于对光电子进行级联倍增的沟部，阳极由分别与以壁部规定的沟部相对应的通道电极构成。特别是各通道电极（３２０），其一部分被配置在被规定相应沟部的一对壁部夹着的空间内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种光电倍增器，其具有对由光电面生成的光电子进 行级联倍增的电子倍增部。W思处 眾汉不目前，光电倍增器(PMT: Photo-Multiplier Tube)作为光传感器 已被人所知。光电倍增器构成为，具有将光变换为电子的光电面 (Photocathode)、聚焦电极、电子倍增部以及阳极，并且，这些被收 容在真空容器中。光电倍增器中，当光向光电面入射时，光电子从光 电面被释放到真空容器中。该光电子被聚焦电极导入到电子倍增部， 并被该电子倍增部级联倍增。阳极将已倍增的电子中到达此处的电子 作为信号而输出(例如，参照下述专利文献l以及专利文献2)。专利文献1:日本国特许第3078卯5号公报专利文献2:日本国特开平4-359855号公报
技术实现思路
专利技术者们对目前的光电倍增器进行研讨的结果发现了以下问题。 即，随着光传感器用途的多样化，需要更小型的光电倍增器。另 一方面，伴随着这种光电倍增器的小型化，对于构成该光电倍增器的 部件也要求使用高精度的加工技术。特别是随着部件自身的微细化的 进展，该部件之间的精密配置变得越来越难以实现，因此无法获得高 检测精度，而且，每个被制造出来的光电倍增器的检测精度的偏差也 变大。例如，对应于分别构成电子倍增通道的多个电子倍增结构，而通 过微细加工制造具备多个阳极的多阳极型光电倍增器时，由于阳极的 间隔显著变窄，因而各通道间的串扰(crosstalk)引起检测精度的降低 或引起制造出的每个光电倍增器的检测精度的偏差的可能性增大。本专利技术就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种能 获得更高检测精度的微细结构的光电倍增器。本专利技术涉及的光电倍增器是具有电子倍增部的光传感器，该电子 倍增部对由光电面生成的光电子进行级联倍增，根据该光电面的配置 位置，光电倍增器分为，沿着与光入射方向相同的方向释放光电子的 具有透过型光电面的光电倍增器、以及沿着与光入射方向不同的方向 释放光电子的具有反射型光电面的光电倍增器。尤其是电子倍增部具 有分别成为电子倍增通道的多个沟部，该光电倍增器是对应于这些多 个沟部(电子倍增通道)具备多个阳极的多阳极型光电倍增器。具体地说，该光电倍增器具有将该光电倍增器内部维持在真空 状态的外围器、被容纳于该外围器内的光电面、被容纳于该外围器内 的电子倍增部、以及至少一部分被容纳于该外围器内的阳极。上述外 围器由玻璃材料制的下侧框架(frame),电子倍增部和阳极被一体地蚀 刻加工的侧壁框架，以及玻璃材料或硅材料制的上侧框架构成。上述电子倍增部具有沿着电子的行进方向延伸的多个沟部或多个 贯通孔。各沟部被通过蚀刻技术微细加工而成的一对壁部所规定，在 规定该沟部的一对壁部各自的表面上，形成有用于对来自光电面的光 电子进行级联倍增的二次电子释放面，作为1个电子倍增通道而起作 用。同样地，各贯通孔也被通过蚀刻技术微细加工而成的壁部所规定， 在规定该贯通孔的壁部的表面上，形成有用于对来自光电面的光电子 进行级联倍增的二次电子释放面，作为l个电子倍增通道而起作用。尤其是在本专利技术所涉及的光电倍增器中，上述阳极由多个通道电 极构成，这些通道电极分别对应于设置在电子倍增部的多个沟部而设 置，并且这些通道电极的至少一部分被配置在被规定相应的沟部的一 对壁部夹着的空间内。而且，作为电子倍增通道在电子倍增部设置多 个贯通孔的构成的情况下，上述阳极由多个通道电极构成，这些通道 电极分别对应于设置在电子倍增部的多个贯通孔而设置，并且这些通 道电极的至少一部分被配置在被规定相应的贯通孔的壁部夹着的空间 内。无论在哪一种结构中，各通道电极均作为被分配到某个电子倍增 通道的阳极而起作用。如上所述，作为多阳极型光电倍增器，通过阳极由多个通道电极 构成，且以通道电极各自的一部分插入到沟部内或贯通孔内的状态进 行配置，由此，使在各沟部中倍增的二次电子或在各贯通孔中倍增的 二次电子，可靠地到达对应的通道电极(降低电子倍增通道间的串扰), 并得到更高的检测精度。这里，在电子倍增部作为电子倍增通道的具有多个沟部的情况下, 构成上述阳极的各通道电极优选具有，其前端插入到被规定相应的沟 部的一对壁部夹着的空间内的突起部。另外，在电子倍增部作为电子 倍增通道具有多个贯通孔的情况下，构成上述阳极的各通道电极优选 具有，其前端插入到被规定相应的贯通孔的壁部夹着的空间内的突起 部。这时，优选具有如下结构构成上述阳极的各通道电极的本体部 分被固定在外围器的一部分上，突起部在距离外围器规定距离的状态 下被该本体部分支撑。本专利技术涉及的光电倍增器中，优选构成上述阳极的各通道电极， 山作为容易进行微细加工的材料的硅形成。再者，本专利技术涉及的各实施例通过下面的详细说明以及附图将变 得更为清楚。这些实施例仅用于示范，不能被认为是对本专利技术的限定。并且，本专利技术的更广泛的应用范围将由于以下的详细说明而变得 清楚。然而，虽然详细的说明和特定的事例介绍了本专利技术的合适的实 施例，但是这些仅仅是例示。本领域技术人员从该详细说明能够清楚 地知道本专利技术的思想以及范围中的各种变形以及改良。如上所述，根据本专利技术，由于分别对应于相当于电子倍增通道的 多个沟部或贯通孔而设置的、且构成阳极的多个通道电极，以其各自 的一部分插入到对应的沟部或贯通孔中的状态配置，因而有效地减小 了通道间的串扰，结果获得了高检测精度。附图说明图1是本专利技术涉及的光电倍增器的一实施例的构成的立体示意图。图2是图1所示的光电倍增器的组装工序图。图3是沿着图1中的I-I线的光电倍增器的结构的截面示意图。图4是图l所示的光电倍增器中电子倍增部的结构的立体示意图。 图5是电子倍增部中的沟部和阳极的有效的位置关系的说明图。 图6是图1所示的光电倍增器的制造工序的说明图(其l)。 图7是图1所示的光电倍增器的制造工序的说明图(其2)。 图8是本专利技术涉及的光电倍增器的第2实施例的结构示意图。 图9是采用本专利技术涉及的光电倍增器的检测模块的构成示意图。符号说明la…光电倍增器，2…上侧框架，3…侧壁框架，4…下侧框架(玻 璃基板)，22…光电面，31*电子倍增部，32…阳极，42…阳极端子， 320…通道电极。具体实施例方式下面，使用图1 图9详细地说明本专利技术涉及的光电倍增器的各个 实施例。而且，在附图的说明中使用相同的符号标记相同的部分，省 略重复的说明。图1是本专利技术涉及的光电倍增器的一个实施例的结构的立体示意 图。该图1中所示的光电倍增器la是具有透过型光电面的光电倍增器, 具有由上侧框架2 (玻璃基板)、侧壁框架3 (硅基板)、下侧框架4 (玻璃基板)构成的外围器。该光电倍增器la是多阳极型光电倍增器, 如果光向着光电面入射的方向和在电子倍增部中的电子的运动方向相 交叉，即光从图1中的箭头A所示的方向入射，那么，通过从光电面 释放出的光电子入射到电子倍增部，该光电子沿着箭头B所示的方向 运动，从而在每个电子倍增通道内对二次电子进行级联倍增，在对应 于各通道的阳极检测信号。接着对各构成要素进行说明。图2是将图1所示的光电倍增器la分解为上侧框架2、侧壁框架 3、以及下侧框架4的立体示意图。上侧框架2以矩形平板状的玻璃基 板20作为基体材料而构成。在玻璃基板20的主面20a上形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电倍增器，其特征在于，具有：外围器，内部被维持在真空状态；光电面，被容纳于所述外围器内，相应于经过该外围器而取入的光向该外围器的内部释放电子；电子倍增部，被容纳于该外围器内，具有沿着电子的行进方向延伸的多个沟部；以及，阳极，被容纳于该外围器内，用于将在所述电子倍增部被级联倍增的电子中的到达的电子作为信号而取出，该阳极由多个通道电极构成，这些通道电极分别对应于设置在所述电子倍增部的多个沟部而设置，并且这些通道电极的至少一部分被配置在被规定相应的沟部的一对壁部夹着的空间内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-8-10 232535/20051.一种光电倍增器，其特征在于，具有外围器，内部被维持在真空状态；光电面，被容纳于所述外围器内，相应于经过该外围器而取入的光向该外围器的内部释放电子；电子倍增部，被容纳于该外围器内，具有沿着电子的行进方向延伸的多个沟部；以及，阳极，被容纳于该外围器内，用于将在所述电子倍增部被级联倍增的电子中的到达的电子作为信号而取出，该阳极由多个通道电极构成，这些通道电极分别对应于设置在所述电子倍增部的多个沟部而设置，并且这些通道电极的至少一部分被配置在被规定相应的沟部的一对壁部夹着的空间内。2. 根据权利要求1所述的光电倍增器，其特征在于-构成所述阳极的各通道电极具有，其前端插入到被规定所述相应的沟部的一对壁部夹着的空间内的突起部。3. --种光电倍增器，其特征在于，具有 外围器，内部被维持在真空状态；光电面，被容納于所述外围器内，相...

【专利技术属性】
技术研发人员：久嶋浩之，下井英树，杉山浩之，木下仁志，木村末则，增田祐司，大村孝幸，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]