JPH0368503B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0368503B2 JPH0368503B2 JP60178772A JP17877285A JPH0368503B2 JP H0368503 B2 JPH0368503 B2 JP H0368503B2 JP 60178772 A JP60178772 A JP 60178772A JP 17877285 A JP17877285 A JP 17877285A JP H0368503 B2 JPH0368503 B2 JP H0368503B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron
- electrode
- ion
- microchannel plate
- secondary electrons
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/025—Detectors specially adapted to particle spectrometers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
本発明はイオン検出器に関する。
＜従来技術＞
放射線計測や質量分析において、最近、マイク
ロチヤンネルプレートを利用した荷電粒子検出装
置が多く用いられるようになつてきた。マイクロ
チヤンネルプレートは、そこに入射される荷電粒
子（イオン、電子）の衝突によつて発明する２次
電子の数を増倍する、見掛け上板状形状を有する
素子であるが、これをイオン検出装置に利用する
場合、２次電子放出体の一般的特性に基づき、低
速重イオンに対しては、マイクロチヤンネル・プ
レートの２次電子放出能が下り、従つて装置のイ
オン検出効率が低下する。これに対しては、イオ
ンをマイクロチヤンネル・プレートへの入射前に
加速する方法と、マイクロチヤンネル・プレート
にセシウム膜のコーテイングを施してその２次電
子放出能を高める方法とがある。
ロチヤンネルプレートを利用した荷電粒子検出装
置が多く用いられるようになつてきた。マイクロ
チヤンネルプレートは、そこに入射される荷電粒
子（イオン、電子）の衝突によつて発明する２次
電子の数を増倍する、見掛け上板状形状を有する
素子であるが、これをイオン検出装置に利用する
場合、２次電子放出体の一般的特性に基づき、低
速重イオンに対しては、マイクロチヤンネル・プ
レートの２次電子放出能が下り、従つて装置のイ
オン検出効率が低下する。これに対しては、イオ
ンをマイクロチヤンネル・プレートへの入射前に
加速する方法と、マイクロチヤンネル・プレート
にセシウム膜のコーテイングを施してその２次電
子放出能を高める方法とがある。
しかし、重イオンを加速し、運動量の大きな粒
子を衝突させることはマイクロチヤンネル・プレ
ートの劣化をはやめることになり、また、セシウ
ム膜のコーテイングによる２次電子放出能の改善
はそれ程大きなものではない。
子を衝突させることはマイクロチヤンネル・プレ
ートの劣化をはやめることになり、また、セシウ
ム膜のコーテイングによる２次電子放出能の改善
はそれ程大きなものではない。
このため、イオンを直接マイクロチヤンネル・
プレートに入射させるのではなく、一旦、別に用
意した丈夫な電極に衝突させ、そこから放出され
る２次電子をマイクロチヤンネル・プレートに導
く、いわゆるイオン−電子交換法を用いたイオン
検出装置がある。しかし、この方法を用いた従来
の装置には、別の場所で発生した２次電子を効率
よくマイクロチヤンネル・プレートに導く手段に
種々の困難があり、２次電子をマイクロチヤンネ
ル・プレートに向かわせるに磁場を印加するな
ど、装置の構造が複雑になるのが欠点である。
プレートに入射させるのではなく、一旦、別に用
意した丈夫な電極に衝突させ、そこから放出され
る２次電子をマイクロチヤンネル・プレートに導
く、いわゆるイオン−電子交換法を用いたイオン
検出装置がある。しかし、この方法を用いた従来
の装置には、別の場所で発生した２次電子を効率
よくマイクロチヤンネル・プレートに導く手段に
種々の困難があり、２次電子をマイクロチヤンネ
ル・プレートに向かわせるに磁場を印加するな
ど、装置の構造が複雑になるのが欠点である。
＜発明が解決しようとする問題点＞
本発明は、マイクロチヤンネル・プレートを用
いた従来のイオン検出装置が有する上記の諸欠
点、即ち、イオンの加速によるマイクロチヤンネ
ル・プレート劣化の問題や、イオン−電子交換法
に伴う２次電子捕集効率の低下の問題を解決す
る。
いた従来のイオン検出装置が有する上記の諸欠
点、即ち、イオンの加速によるマイクロチヤンネ
ル・プレート劣化の問題や、イオン−電子交換法
に伴う２次電子捕集効率の低下の問題を解決す
る。
＜問題点を解決する為の手段＞
上記の問題を解決するため、本発明による装置
においては、イオン−電子変換の方法を採用する
とともに、イオン−電子変換電極より放出された
２次電子をマイクロチヤンネル・プレートに向か
わせるための電子反撥電極が設けられていること
が特徴である。
においては、イオン−電子変換の方法を採用する
とともに、イオン−電子変換電極より放出された
２次電子をマイクロチヤンネル・プレートに向か
わせるための電子反撥電極が設けられていること
が特徴である。
＜作用＞
電子反撥電極をイオン−電子変換電極より低い
最適の負電位を保つことにより、イオン−電子変
換電極から放出された殆どすべての２次電子は、
電子反撥電極によりマイクロチヤンネル・プレー
トの方向にその進路を曲げられる。
最適の負電位を保つことにより、イオン−電子変
換電極から放出された殆どすべての２次電子は、
電子反撥電極によりマイクロチヤンネル・プレー
トの方向にその進路を曲げられる。
＜実施例＞
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
る。
第１図は本発明実施例の構成を示す図で、その
要部５は格子状の電子反撥用電極１、ベネチア
ン・ブラインド型イオン−電子変換電極２、マイ
クロチヤンネル・プレート３および電子捕集電極
４より構成されている。なお、電子反撥用電極１
の左方に配置されたスクリーン電極６は、イオン
飛行部（図示せず）より本装置の要部５を静電的
に遮蔽するための電極で、イオンが通過できるよ
う、これも格子状に形成されている。
要部５は格子状の電子反撥用電極１、ベネチア
ン・ブラインド型イオン−電子変換電極２、マイ
クロチヤンネル・プレート３および電子捕集電極
４より構成されている。なお、電子反撥用電極１
の左方に配置されたスクリーン電極６は、イオン
飛行部（図示せず）より本装置の要部５を静電的
に遮蔽するための電極で、イオンが通過できるよ
う、これも格子状に形成されている。
以上の構成において、イオン−電子交換電極２
を負の電位に、電子反撥用電極１をそれよりさら
に低い負の電位に、また、電子捕集電極４をマイ
クロチヤンネル・プレート３に対して正の電位に
保ち、左側よりイオン加速部（図示せず）によつ
て定速度に加速されたイオン７を投入すると、こ
のイオンは格子状のスクリーン電極６および電子
反撥用電極１を通過し、斜めに配向したベネチア
ン・ブラインド型のイオン−電子交換電極２に衝
突する。イオンの衝突によりイオン−電子交換電
極２は２次電子を放出するが、放出された２次電
子は、同電極２よりも低い負の電位に保たれた電
子反撥用電極１によりその走路が右方に曲げら
れ、マイクロチヤンネル・プレート３に到達す
る。マイクロチヤンネル・プレート３は、到達２
次電子をさらに２次電子放出作用によつて連鎖反
応的に増倍する。マイクロチヤンネル・プレート
４から最終的に放出された電子は、電子捕集電極
を通つて抵抗８に流れ、そこに出力電圧を発生さ
せる。この電圧は通常の電子回路９によつて増幅
され、イオン７の到来が電気的に検知される。
を負の電位に、電子反撥用電極１をそれよりさら
に低い負の電位に、また、電子捕集電極４をマイ
クロチヤンネル・プレート３に対して正の電位に
保ち、左側よりイオン加速部（図示せず）によつ
て定速度に加速されたイオン７を投入すると、こ
のイオンは格子状のスクリーン電極６および電子
反撥用電極１を通過し、斜めに配向したベネチア
ン・ブラインド型のイオン−電子交換電極２に衝
突する。イオンの衝突によりイオン−電子交換電
極２は２次電子を放出するが、放出された２次電
子は、同電極２よりも低い負の電位に保たれた電
子反撥用電極１によりその走路が右方に曲げら
れ、マイクロチヤンネル・プレート３に到達す
る。マイクロチヤンネル・プレート３は、到達２
次電子をさらに２次電子放出作用によつて連鎖反
応的に増倍する。マイクロチヤンネル・プレート
４から最終的に放出された電子は、電子捕集電極
を通つて抵抗８に流れ、そこに出力電圧を発生さ
せる。この電圧は通常の電子回路９によつて増幅
され、イオン７の到来が電気的に検知される。
第２図は、イオン−電子交換電極２より放出さ
れる２次電子の走行路をコンピユータ・シミユレ
ーシヨンによつて求めた図である。同図Ａは電子
反撥用電極１がイオン−電子交換電極と同電位に
保つた場合、同図Ｂは電子反撥用電極１をイオン
−電子交換電極２よりさらに負の、ある最適の電
位に保つた場合、同図Ｃは電子反撥用電極１を上
記最適電位よりもさらに負の電位に保つた場合に
２次電子走行路をそれぞれ示している。これらの
図からわかるように、電子反撥用電極１とイオン
−電子交換電極２の間の電位差を適当な値に選ぶ
ことにより、放出された２次電子は、事実上その
すべてがマイクロチヤンネル・プレート３の方向
へ曲げられる。なお、第３図は、イオン−電子交
換電極２とマイクロチヤンネル・プレート３の相
対的位置関係を示す図である。
れる２次電子の走行路をコンピユータ・シミユレ
ーシヨンによつて求めた図である。同図Ａは電子
反撥用電極１がイオン−電子交換電極と同電位に
保つた場合、同図Ｂは電子反撥用電極１をイオン
−電子交換電極２よりさらに負の、ある最適の電
位に保つた場合、同図Ｃは電子反撥用電極１を上
記最適電位よりもさらに負の電位に保つた場合に
２次電子走行路をそれぞれ示している。これらの
図からわかるように、電子反撥用電極１とイオン
−電子交換電極２の間の電位差を適当な値に選ぶ
ことにより、放出された２次電子は、事実上その
すべてがマイクロチヤンネル・プレート３の方向
へ曲げられる。なお、第３図は、イオン−電子交
換電極２とマイクロチヤンネル・プレート３の相
対的位置関係を示す図である。
＜発明の効果＞
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ばイオン−電子交換電極より放出される２次電子
を介してイオンを検出するので、高速イオンの衝
突によるマイクロチヤンネル・プレートの劣化が
防止されるだけでなく、単純な構造の格子状電子
反撥用電極を附加することにより、２次電子を防
率よくマイクロチヤンネル・プレートに導くこと
ができるので、構造が簡単で高感度のイオン検出
装置が得られる。
ばイオン−電子交換電極より放出される２次電子
を介してイオンを検出するので、高速イオンの衝
突によるマイクロチヤンネル・プレートの劣化が
防止されるだけでなく、単純な構造の格子状電子
反撥用電極を附加することにより、２次電子を防
率よくマイクロチヤンネル・プレートに導くこと
ができるので、構造が簡単で高感度のイオン検出
装置が得られる。
第１図は本発明実施例の構成を示す図である。
第２図はコンピユータ・シミユレーシヨンによる
２次電子走行路図である。第３図は上記実施例に
おけるイオン−電子交換電極とマイクロチヤンネ
ル・プレートの相対的位置関係を示す斜視図であ
る。 １……電子反撥用電極、２……イオン−電子交
換電極、３……マイクロチヤンネル・プレート。
第２図はコンピユータ・シミユレーシヨンによる
２次電子走行路図である。第３図は上記実施例に
おけるイオン−電子交換電極とマイクロチヤンネ
ル・プレートの相対的位置関係を示す斜視図であ
る。 １……電子反撥用電極、２……イオン−電子交
換電極、３……マイクロチヤンネル・プレート。
Claims (1)
- １ 被検出イオンの衝突をうけて２次電子を放出
するイオン−電子変換電極と、このイオン−電子
変換電極より放出された２次電子を増倍放出する
素子としてのマイクロチヤンネル・プレートと、
このマイクロチヤンネル・プレートより放出され
る２次電子を捕集する電子捕集電極と、上記イオ
ン−電子変換電極より放出された上記２次電子を
上記マイクロチヤンネル・プレートに向つて反撥
する電子反撥電極より成るイオン検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60178772A JPS6240147A (ja) | 1985-08-14 | 1985-08-14 | イオン検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60178772A JPS6240147A (ja) | 1985-08-14 | 1985-08-14 | イオン検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6240147A JPS6240147A (ja) | 1987-02-21 |
| JPH0368503B2 true JPH0368503B2 (ja) | 1991-10-28 |
Family
ID=16054353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60178772A Granted JPS6240147A (ja) | 1985-08-14 | 1985-08-14 | イオン検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6240147A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH083987B2 (ja) * | 1989-01-09 | 1996-01-17 | 株式会社日立製作所 | 質量分析装置の後段加速検知器 |
| US6906318B2 (en) | 2003-02-13 | 2005-06-14 | Micromass Uk Limited | Ion detector |
| CA2457522C (en) * | 2003-02-13 | 2012-09-25 | Micromass Uk Limited | Ion detector |
| JP4249548B2 (ja) * | 2003-06-17 | 2009-04-02 | 浜松ホトニクス株式会社 | 電子増倍管 |
| US7417235B2 (en) * | 2005-05-11 | 2008-08-26 | El-Mul Technologies, Ltd. | Particle detector for secondary ions and direct and or indirect secondary electrons |
| WO2010125670A1 (ja) * | 2009-04-30 | 2010-11-04 | キヤノンアネルバ株式会社 | イオン検出装置及びイオン検出方法 |
| JP5597572B2 (ja) * | 2011-02-16 | 2014-10-01 | 株式会社神戸製鋼所 | 荷電粒子検出器，飛行時間型質量分析装置 |
-
1985
- 1985-08-14 JP JP60178772A patent/JPS6240147A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6240147A (ja) | 1987-02-21 |
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