JPH0565971B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【産業上の利用分野】 本発明は電子増倍管、イ
メージ管など光電面を内蔵する電子管（以下光電
変換管という）の光電面を形成するアルカリ金属
を通電加熱還元によつて発生するアルカリ金属源
に関する。

【0002】

【従来の技術】 光電変換管には入射する光に感
応して光電子を放出する光電面が設けられてい
る。 光電面は、たとえば、ガラスからなる真空気密容
器の透明な窓の内面にアンチモン層を形成し、こ
の層にアルカリ金属を吸収せしめて形成してい
る。アルカリ金属は空気中では急激に酸化するの
で、光電面を形成する真空気密容器内で発生さ
せ、そのまま、あらかじめその真空気密容器内に
形成してあつたアンチモン層に吸収させ、アンチ
モンとアルカリ金属で構成される光電面を形成す
る。

【0003】 従来のアルカリ金属源とアルカリ金属
の発生方法を図５を参照して述べる。同図におい
て有底円筒形の真空気密なガラス容器１の内部に
スリーブ２１が円筒の軸方向に沿つて組み込まれ
ている。このスリーブ２１は、ニクロムの薄い長
方形の板を長手方向の辺に沿つて筒形にし、重ね
合わせた部分で、適当な間隔で点溶接したもの
で、内部に粉末のクロム酸アルカリ粉末のシリコ
ンを混合した粉末状混合物を詰めると共に、両端
を点溶接によつて封じてある。 この粉末状混合物は、リード線３，４を通して、
図示してない電源よりスリーブ２１に通電して加
熱することにより、アルカリ金属を還元により発
生する。この発生したアルカリ金属は、スリーブ
の重ね合わせた部分から漏れ出る。 こうして発生したアルカリ金属は、あらかじめガ
ラス容器１の内面２に形成してあるアンチモンの
層５に吸収されて、光電面を形成する。

【0004】

【発明が解決しようとする課題】 上述したアル
カリ金属源は、以下に述べる問題を有している。 スリーブ２１の内部に粉末状の混合物を詰め込ま
なければならないので、この作業に時間を要する
と共に、規定した量を正確に詰めることができな
い。 スリーブ２１は、袋であることから断面円周が大
きく、強度維持のため厚い板を用いる。従つて、
単位長の電気抵抗が小さい。ところが、これをス
リーブ２１を電気抵抗要素として用いるため、そ
の両端間の電気抵抗を十分大きくしなければなら
ない。このため、スリーブ２１の長さが長くな
り、それを収容するため、ガラス気密容器１の円
筒軸方向の長さを長くしなければならない。ある
いは、スリーブ２１を折り曲げたり、コイル状に
巻いたりしなければならない。このようにする
と、点溶接の間隔が大きいときには重ね合わせた
部分が開き粉末状の混合物がこぼれ出る恐れがあ
り、その間隔が小さいときには切断あるいは破裂
してしまう。 スリーブ２１の発熱は、外面から放射によつて失
われるため、過大な発熱を必要とする。この減少
は、スリーブ２１を一層長くしなければならない
原因となる。 また、放射して失われた熱は、容器１内を以上に
高温にしてしまうので、アンチモン層５や、図５
には示していない光電変換管に一般に合わせて組
込まれている他の電極、特にダイノード、蛍光面
に悪影響を与える。 上述の問題は、アルカリ金属源を必要とする光電
変換管について共通の問題である。 従つて、本発明は、光電面を形成する優れたアル
カリ金属源を提供することを目的とする。 従つて、本発明は、光電面を形成する優れたアル
カリ金属源を提供することを目的とする。

【0005】

【課題を解決するための手段】 前述の問題を解
決するため、本発明は、アルカリ化合物を含むア
ルカリ金属発生剤をペレツトとし、このペレツト
を電気抵抗体い接触させ、これ等を容器内に入
れ、この電気抵抗体に通電し、ペレツトを加熱
し、アルカリ金属を還元する。すなわち、本発明
のアルカリ金属源は、アルカリ金属化合物を含
み、加熱することによつてアルカリ金属を発生す
るアルカリ金属発生ペレツトと、電気抵抗体と、
容器とからなり、上記電気抵抗体は、その二端で
上記容器の外に導き出されるように容器に内蔵さ
れ、上記アルカリ金属発生ペレツトは、上記容器
に上記電気抵抗体と接触して内蔵されているアル
カリ金属源である。

【0006】

【作用】 電気抵抗体の両端から通電すると、こ
の抵抗体に接触するアルカリ金属発生ペレツトか
らアルカリ金属が還元される。アルカリ金属は、
容器の接合部分から漏れ出るが、一般に、このと
き高温のため容器は変形し、接合部分に漏れ出る
のに適当な大きさの隙間ができる。漏れ出たアル
カリ金属は、アンチモン層に吸収され、光電面を
形成する。

【0007】

【実施例】 以下、本発明のアルカリ金属源の実
施例を示す。 図３は、本実施例のアルカリ金属源と、それを組
込んだ光電管である。同図において、図５で示し
た装置と共通の部分は同じ番号で示してある。 図３において、有底円筒形のガラスからなる真空
気密容器１のその一端の底面２の内面にはアンチ
モン層５が形成されている。 上記アンチモン層５の周辺で接続し、側面４の内
面にまで延長したアルミニウムの層９が形成され
ている。このアルミニウム層９は、接触リード線
１２と、導入線１６と共に、アンチモン層５を電
気的に容器外へ導くものである。アノード７は、
光電面２から放出した光電子を収容するための電
極である。アノード７は、リード線１３、導入線
１７を介して容器１の外へ電気的に導き出され
る。 ガラス円筒１の側面４の内面近傍に本発明のアル
カリ金属源６が図１に示す電気抵抗体６３の両端
で、リード線１０，１１に通電可能なように接続
されるとともに、構造的にも支持されている。リ
ード線１０，１１は導入線１４，１５によつて容
器１の外へ電気的に導きだされている。

【0008】 アルカリ金属源の断面図を図１に、そ
の分解図を図２に示す。 アルカリ金属源６は、電気抵抗体であるニクロム
の長方形平板６３、この平板６３の両面に接触可
能に配置したアルカリ金属発生ペレツト６７，６
８、これら平板６３とペレツト６７，６８を内蔵
するように、開孔部周辺に鍔６１１，６２１をも
つ半球６１，６２で構成されている。ここに半球
６１，６２はニツケルである。アルカリ金属発生
ペレツト６７，６８はクロム酸セシウムとシリコ
ンをそれぞれ粉末とした後に混合して、型には
め、圧力を加えて固形化したものである。 クロム酸セシウムとシリコンを粉末とした後に混
合したの、ペレツトは各成分が均一に分布する。
また、型にはめ固形化するので、ペレツトの重量
は精密に規定できる。ペレツト６７，６８は、そ
れぞれ半球６１，６２の内側に挿入されると共に
平板６３に接触する。 半球６１には、開孔部周囲の鍔にさらに、突起６
１２が設けられている。 ペレツト６７，６８は平板６３を挟んで鍔６１
１、６２１の部分で重ね合わせ、点溶接されてい
る。 また、平板６３は、その先端で半球６１の突起６
１２と重ねられ、溶接されている。平板６３に付
けられた絶縁物６５はセラミツクからなり、平板
６３が、半球６１，６２と突起部６１２の部分以
外で電気的に接触しないためにスペーサーとして
設けられている。

【0009】 以下、アルカリ金属源６からセシウム
を発生させる動作について述べる。図示していな
い電源から導入線１４，１５を介してアルカリ源
６、正確に言うと、平板６３に通電する。平板６
３は発熱し、その熱は有効にアルカリ金属発生ペ
レツト６７，６８を加熱する。このときペレツト
６７，６８内のクロム酸セシウムとシリコンが反
応し、セシウムを還元する。発生したセシウム
は、半球６１，６２の鍔の合わせた部分より漏れ
出る。一般に容器も温度が上昇し、歪により、そ
の接合部分に漏れ出るに適当な大きさの隙間がで
きる。漏れ出たセシウムは、底面の内面２にあら
かじめ形成されたアンチモン層５に吸収されて所
定の光電子放出性能を有する光電面が形成され
る。 光電子放出性能は、光電面２に光をあて、導入線
１６と１７の間に接続した電流計によつて調べる
ことができる。

【0010】 以上の構成によると、同じ光電面を形
成するのに要するスリーブの長さと比較してペレ
ツトの径は約４分の１となつた。また発熱量は約
２分の１に減少した。 本実施例のアルカリ金属源を作るための時間は、
スリーブを用いたものを製造する時間の約３分の
１の時間を要しただけであつた。

【0011】 図４に上述の実施例に示した平板６３
の変形例を示す。 この平板６３′は両端間の距離が長くなるように、
また、幅が狭くなるように、屈曲させて、全体と
して円形の平面をなし、従つて抵抗値が大きい。
この平板６３′によれば、上述したものより一層
通電電流を少なくできる。

【0012】 このように、２つの実施例において、
平板６３，６３′である電気抵抗体は、半球６１，
６２からなる容器とは独立して用意されるので、
長さ、幅、厚さのような寸法、あるいは曲折など
の形状を自由に設計でき、ペレツトのように長尺
に形成出来ないものに合わせた形状の容器に内蔵
されるように用いても、必要な電気抵抗値を得る
ことができる。

【0013】 以上、本発明の実施例のアルカリ金属
源を光電面を形成するに必要な最も簡単な構造の
光電変換管で説明したが、その使用目的により、
実用上必要な構造部をさらに組込んだ他の主の光
電変換管（光電子倍増管、イメージ管など）に組
込まれてアルカリ金属を発生させる場合にも使用
できるものである。

【0014】 また、アルカリ金属については、セシ
ウムの例で説明したが、光電面を形成する所望の
アルカリ金属がナトリウム、カリウム、ルビジウ
ム、リチウムのように他のアルカリ金属であると
きは、クロム酸セシウムに代えて、クロム酸ナト
リウム、クロム酸カリウム、クロム酸ルビジウ
ム、クロム酸リチウムを用いればよい。 また、複数種のアルカリ金属を同時に発生すると
きは、複数のクロム酸アルカリを混合して用いれ
ばよい。

【0015】 また、アルカリ金属発生ペレツト６
７，６８のいずれか一方のみであつてもよい。そ
のとき、容器を構成する半球の一方は平板であつ
てもよい。

【0016】

【発明の効果】 以上に述べたように、本発明の
アルカリ金属源によれば、アルカリ金属発生ペレ
ツトは、電気抵抗体と共に容器に内蔵されている
から発熱の損失が少ない。 また、光電変換管内の温度が過度に上昇しないの
で、その周囲に配置される電極などへの熱的な影
響が少ない。 さらに、アルカリ金属源の大きさが小さく、特に
長さにおいて短くすることができる。 また、アルカリ金属の発生剤の量を正確に管理で
きる。 さらに、アルカリ金属源を製造する時間が短縮で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のアルカリ金属源の断面
図である。

【図２】図１のアルカリ金属源の分解図である。

【図３】本発明の実施例のアルカリ金属源が使用
される態様を示す図である。

【図４】図２に示した平板６３の変形例を示す図
である。

【図５】従来のアルカリ金属源とそれが使用され
る態様を示す図である。

【符号の説明】

２……光電面 ５……アンチモン層 ６……アルカリ金属源 ６１，６２……半球 ６３……長方形平板（電気抵抗体） ６５……絶縁物 ６７，６８……アルカリ金属発生ペレツト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルカリ金属化合物を含み、加熱
   することによつてアルカリ金属を発生するアルカ
   リ金属発生ペレツトと、電気抵抗体と、容器とか
   らなり、上記電気抵抗体は、その二端で、上記容
   器の外に導き出されるように容器に内蔵され、上
   記アルカリ金属発生ペレツトは、上記容器に上記
   電気抵抗体と接触して内蔵されていることを特徴
   とするアルカリ金属源。