JPH1012183A - 冷却装置付き光電検出器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、検出器本体と冷却装置との熱的接
合性や組付け作業性を良好にする冷却装置付き光電検出
器及びその製造方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明による冷却装置付き光電検出器
は、透明なガラスバルブ１の一端に設けられた熱伝導体
１４に固定させて、ガラスバルブ１の内部に突出する熱
伝導性のコンタクト部２２と、カソード基板５の先端部
分に配置されると共に熱伝導性の低融点金属１３を保持
させる熱伝導性の低融点金属保持容器１２とを備え、コ
ンタクト部２２と低融点金属保持容器１２とを低融点金
属１３を介して熱的に接合させた構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷却装置を具備し
たサイドオン型の光電検出器及びその製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から存在する冷却装置付き光電検出
器の一例として、特開昭４９−１０６３８０号公報があ
る。この公報に開示された装置は、透明なガラスバルブ
内に検出器本体を備えている。この検出器本体は、ガラ
スバルブ及び格子電極を介して入射された光に応じて光
電変換部すなわち光電面で光電子を発生させ、この光電
子を複数段のダイノードにより増倍しながら、陽極で収
集する構成を有している。

【０００３】更にこの装置は、光電変換部を密着させる
と共に電気的絶縁性及び熱伝導性を兼ね備えたカソード
基板を有している。このカソード基板の先端は、ガラス
バルブの頂部に配設した金属板に直接的に取付けられ、
この金属板にはペルチェ素子の低温側の低温板が直接的
に固着されている。そして、ペルチェ効果をもつペルチ
ェ素子の高温側の高温板には、放熱フィンを備えたヒー
トシンクが固定されている。なお、ペルチェ素子は熱的
に良導体をなす低温板及び高温板を備え、これら板の間
には、低温板から高温板へ吸い上げられた熱を印加電圧
により冷却する熱電冷却部を有している。従って、冷却
装置により、カソード基板を介して光電面を効率良く冷
却し続けることができるので、光電面からの熱電子が発
生し難く、光電検出器の性能を上げることができる。

【０００４】なお、特開平８−１７３９０号公報にも、
冷却装置付き光電検出器の一例が開示され、この公報に
は、カソード基板と冷却装置とをバネ性のあるコンタク
ト片で接合させる技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
特開昭４９−１０６３８０号公報に開示された冷却装置
付き光電検出器は、以上のように構成されていたため、
次のような課題が存在していた。すなわち、ガラスバル
ブの頂部に配設した金属板に、カソード基板の先端を直
接的に取付けているので、金属板とカソード基板との接
合性が悪くなる場合があり、しかも検出器本体と冷却装
置との組付け作業性が極めて悪いといった課題があっ
た。

【０００６】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、検出器本体と冷却装置との
熱的接合性や組付け作業性を良好にする冷却装置付き光
電検出器及びその製造方法を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明の
冷却装置付き光電検出器の製造方法は、透明なガラスバ
ルブ内に配置させると共に光入射に応じて光電子を発生
させる光電変換部と、光電変換部からの光電子を二次電
子増倍させるダイノードと増倍電子を入射させる陽極と
を有する検出器本体と、光電変換部を有すると共に検出
器本体の頂部から突出する熱伝導性のカソード基板と、
ガラスバルブに対して固定された熱伝導体を介してカソ
ード基板を冷却する冷却装置とを備えた冷却装置付き光
電検出器を製造する方法において、両端が開放されたガ
ラスバルブの一端に、熱伝導性のコンタクト部をもった
熱伝導体を固定して、ガラスバルブ内にコンタクト部を
突出させる工程と、カソード基板の先端部分に配置させ
た熱伝導性の低融点金属保持容器の低融点金属包囲空間
内に固形の熱伝導性低融点金属を保持させた状態で、検
出器本体をガラスバルブの他端から挿入する工程と、低
融点金属保持容器とコンタクト部とを近接させ、低融点
金属包囲空間内にコンタクト部を挿入する工程と、低融
点金属保持容器内の低融点金属を熱で溶解させて、低融
点金属保持容器とコンタクト部とを低融点金属を介して
接合させる工程とを備えたことを特徴とする。

【０００８】この光電検出器の製造方法においては、コ
ンタクト部をもった熱伝導体をガラスバルブの一端に固
定し、ガラスバルブ内にコンタクト部を突出させた後、
検出器本体と一緒に低融点金属保持容器をガラスバルブ
の他端側から挿入させる。このとき、低融点金属保持容
器に予め形成されている低融点金属包囲空間内には、低
融点金属が装填されており、この低融点金属保持容器と
コンタクト部とを近接させながら、低融点金属包囲空間
内にコンタクト部を挿入させる。その後、低融点金属保
持容器内の低融点金属を熱で溶解させて、低融点金属保
持容器とコンタクト部とを低融点金属を介して熱的に接
合させる。その結果、カソード基板と熱伝導体との間に
熱経路が作り出され、加熱したカソード基板の熱を、低
融点金属保持容器、低融点金属及びコンタクト部を通っ
て熱伝導体に伝えることができる。そして、熱伝導体が
もつ熱を冷却装置により冷却させることで、カソード基
板の熱は外部に逃がされる。

【０００９】請求項２に係る本発明の冷却装置付き光電
検出器の製造方法は、透明なガラスバルブ内に配置させ
ると共に光入射に応じて光電子を発生させる光電変換部
と、光電変換部からの光電子を二次電子増倍させるダイ
ノードと増倍電子を入射させる陽極とを有する検出器本
体と、光電変換部を有すると共に検出器本体の頂部から
突出する熱伝導性のカソード基板と、ガラスバルブに対
して固定された熱伝導体を介してカソード基板を冷却す
る冷却装置とを備えた冷却装置付き光電検出器を製造す
る方法において、両端が開放されたガラスバルブの一端
に、熱伝導性のコンタクト部をもった熱伝導体を固定し
て、ガラスバルブ内にコンタクト部を突出させる工程
と、カソード基板の先端部分に配置させた熱伝導性の低
融点金属保持容器内に固形の熱伝導性低融点金属を保持
させた状態で、検出器本体をガラスバルブの他端から挿
入する工程と、低融点金属保持容器とコンタクト部とを
近接させ、低融点金属保持容器とコンタクト部とで低融
点金属包囲空間を形成する工程と、低融点金属包囲空間
内の低融点金属を熱で溶解させて、低融点金属保持容器
とコンタクト部とを低融点金属を介して接合させる工程
とを備えたことを特徴とする。

【００１０】この光電検出器の製造方法においては、コ
ンタクト部をもった熱伝導体をガラスバルブの一端に固
定し、ガラスバルブ内にコンタクト部を突出させた後、
検出器本体と一緒に低融点金属保持容器をガラスバルブ
の他端側から挿入させる。このとき、低融点金属保持容
器に低融点金属が保持され、この低融点金属保持容器と
コンタクト部とを近接させることで、これらの協働によ
り低融点金属包囲空間が作り出される。その後、低融点
金属包囲空間内の低融点金属を熱で溶解させて、低融点
金属保持容器とコンタクト部とを低融点金属を介して熱
的に接合させる。このとき、低融点金属包囲空間によ
り、低融点金属が熱溶解した時の漏洩が防止される。そ
の結果、カソード基板と熱伝導体との間に熱経路が作り
出され、加熱したカソード基板の熱を、低融点金属保持
容器、低融点金属及びコンタクト部を通って熱伝導体に
伝えることができる。そして、熱伝導体の熱を冷却装置
により冷却することで、カソード基板の熱は外部に逃が
される。

【００１１】請求項３に係る本発明の冷却装置付き光電
検出器は、透明なガラスバルブ内に配置させると共に光
入射に応じて光電子を発生させる光電変換部と、光電変
換部からの光電子を二次電子増倍させるダイノードと増
倍電子を入射させる陽極とを有する検出器本体と、光電
変換部を有すると共に検出器本体の頂部から突出する熱
伝導性のカソード基板と、ガラスバルブに対して固定さ
れると共にカソード基板を冷却する冷却装置とを備えた
冷却装置付き光電検出器において、ガラスバルブの一端
に設けられた熱伝導体に固定されて、ガラスバルブの内
部に突出する熱伝導性のコンタクト部と、カソード基板
の先端部分に配置されると共に熱伝導性の低融点金属を
保持させる熱伝導性の低融点金属保持容器とを備え、コ
ンタクト部と低融点金属保持容器とを低融点金属を介し
て接合させたことを特徴とする。

【００１２】この光電検出器においては、検出器本体に
高電圧を印加する。その結果、光入射に応じて光電変換
部から光電子が放出され、この光電子は、複数のダイノ
ードによって順次増倍されて、最終的に陽極で捕捉され
る。このような動作中、光電変換部は加熱され、この熱
はカソード基板をも加熱させる。従って、加熱したカソ
ード基板の熱は、低融点金属保持容器、低融点金属及び
コンタクト部を通って熱伝導体に伝えられ、この熱を冷
却装置により冷却することで、カソード基板の熱は外部
に逃がされる。

【００１３】この場合、低融点金属保持容器は低融点金
属を収納させる凹状の低融点金属包囲空間を有し、低融
点金属包囲空間内にコンタクト部を突出させると好まし
い。このような構成を採用した場合、低融点金属保持容
器に凹状の低融点金属包囲空間を予め形成しておくこと
で、低融点金属保持容器をガラスバルブ内に挿入する
際、低融点金属が低融点金属保持容器からこぼれ落ちる
ことがなく、しかも低融点金属を熱で溶解させた場合で
も、低融点金属が低融点金属保持容器から漏れ出すこと
がない。また、低融点金属包囲空間内にコンタクト部が
差し込み易くなる。

【００１４】また、低融点金属保持容器の下部には、カ
ソード基板の先端部分を挿入させるスリット溝が形成さ
れると好ましい。このような構成を採用した場合、低融
点金属保持容器とカソード基板とを別体にすることがで
き、低融点金属保持容器の形状を容易に変更することが
できると共に、低融点金属保持容器とカソード基板とを
異なる材質で形成することができる。

【００１５】更に、低融点金属保持容器は、カソード基
板の先端部分に固設されると好ましい。このような構成
を採用した場合、低融点金属保持容器とカソード基板と
を溶接等で一体にすることで、カソード基板をガラスバ
ルブ内に挿入する時に、低融点金属保持容器がカソード
基板から外れることがなく、低融点金属保持容器とコン
タクト部との組付けが容易になる。

【００１６】更に、カソード基板の先端部分には、低融
点金属保持容器が一体成形されていると好ましい。この
ような構成を採用した場合、カソード基板の先端部分に
曲げ加工やプレス加工等を施すことにより、カソード基
板に一体化された低融点金属保持容器が作り出される。
従って、カソード基板をガラスバルブ内に挿入する時
に、低融点金属保持容器がカソード基板から外れること
がなく、低融点金属保持容器とコンタクト部との組付け
が容易になる。また、カソード基板と低融点金属保持容
器とを同じ材質で形成することができる。

【００１７】更に、コンタクト部は、Ｕ字状又はＬ字状
に形成されると好ましい。このような構成を採用した場
合、コンタクト部を低融点金属包囲空間内に簡単に挿入
させることができる。

【００１８】更に、コンタクト部はカップ状に形成され
ると好ましい。このような構成を採用した場合、コンタ
クト部の表面積を大きくすることができる。しかも、コ
ンタクト部の内側に形成された断面Ｕ字状の空間部内
に、熱溶解した低融点金属を流し込むことができ、コン
タクト部と低融点金属との接触面積を極めて大きくする
ことができる。

【００１９】更に、コンタクト部は、円錐又は角錐状に
形成されると好ましい。このような構成を採用した場
合、低融点金属保持容器内に収納した低融点金属を掻き
分けるようにして、低融点金属包囲空間内にコンタクト
部を挿入することができる。

【００２０】更に、コンタクト部は、円柱又は角柱状に
形成されると好ましい。このような構成を採用した場
合、コンタクト部と低融点金属との接触面積を大きくす
ることができる。

【００２１】更に、低融点金属保持容器とコンタクト部
との協働により、低融点金属を収容する低融点金属包囲
空間を形成すると好ましい。このような構成を採用した
場合、低融点金属包囲空間の体積を大きくすることがで
き、低融点金属の量を多くすることができる。

【００２２】この場合、低融点金属保持容器をＵ字状に
形成し、コンタクト部をＵ字状に形成し、低融点金属保
持容器のＵ字状部とコンタクト部のＵ字状部とを交互に
組み合わせることで、低融点金属包囲空間を形成すると
好ましい。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による冷
却装置付き光電検出器及びその製造方法の好適な実施形
態について詳細に説明する。

【００２４】［第１実施形態］図１は、本実施形態に係
る冷却装置付き光電検出器を示す断面図であり、図２
は、図１に示した光電検出器の要部を示す斜視図であ
り、図３は、図１のIII−III線に沿う断面図である。こ
れら図面に示すように、冷却装置付き光電検出器は円筒
状の透明なガラスバルブ１を有し、このガラスバルブ１
内には検出器本体２が設けられている。この検出器本体
２は、ガラスバルブ１及び格子電極３を介して入射させ
られた光によって光電子を発生させる光電変換部４と、
この光電変換部４を表面に有すると共に熱伝導性及び電
気的導通性の良い材料からなるカソード基板５と、光電
変換部４すなわち光電面から放出された光電子を順次増
倍させる複数段のダイノード６と、増倍された光電子を
収集して出力信号として取り出す陽極３０と、格子電極
３から陽極３０までの間で高電圧を順次印加する複数の
ピン端子７と、これらピン端子７を固定するステム８
と、ステム８を貫通させるように配設したチューブ９と
から主として構成されている。

【００２５】なお、複数のピン端子７のうちでカソード
基板５に連結されるピン端子７ａは、極めて低い温度に
なる。そこで、ピン端子７ａとカソード基板５とを接続
する結線Ｌの途中には、結露防止用のコイルＫが設けて
ある。また、本実施形態において、光電変換部４はカソ
ード基板５上に蒸着された光電面として説明するが、光
電面を表面に蒸着形成したシ−ルド板でもよく、このシ
ールド板はカソード基板５に貼り付けられる。

【００２６】カソード基板５は、円板状の第１及び第２
絶縁体基板１０，１１から突出すると共に、第１絶縁体
基板１０からの突出量が特に多くなっている。カソード
基板５の頂部（先端部分）には幅広の接合片５Ａが形成
されている。この接合片５Ａには、深絞り加工されてハ
ット状に形成された低融点金属保持容器１２が配置させ
られている。この低融点金属保持容器１２は、図４及び
図５に示すように、熱伝導性の良い材料（例えばＮｉ，
Ａｌ，Ｃｕ）からなると共に、チップ状の低融点金属
（例えばインジウム）１３を収納するための円筒カップ
状の収納部１２ａを有し、この収納部１２ａにより凹状
の低融点金属包囲空間Ｓが形成されている。また、収納
部１２ａの開口側には、収容部１２ａから外方に突出す
る環状のフランジ部１２ｂが形成されている。更に、収
容部１２ａには、この底壁から側壁にかけて一直線状に
切り込まれたスリット溝１２ｃが形成されている。この
スリット溝１２ｃは、チップ状で固形の低融点金属１３
が収容部１２ａから落ちない程度で且つカソード基板５
の接合片５Ａが挿入できる程度の隙間に形成されてい
る。そこで、このスリット溝１２ｃにカソード基板５の
接合片５Ａを挿入させることにより、接合片５Ａの頂部
に低融点金属保持容器１２を載せることができる。

【００２７】図６に示すように、低融点金属保持容器１
２内にはＵ字状のコンタクト部２２が挿入され、このコ
ンタクト部２２は、図７に示すように、熱伝導性の良い
材料（例えばＮｉ，Ａｌ，Ｃｕ）からなると共に、円板
状をなす天板１４ａの裏面中央に銀ろう付け等で固定さ
れ、二本の突片２２ａを天板１４ａから突出させてい
る。この天板１４ａは、熱伝導性及び電気的絶縁性の良
好な材料（例えばセラミックス）から形成されると共
に、ガラスバルブ１の開放端にフリットガラス２３を介
して接着固定させられている（図１参照）。また、低融
点金属保持容器１２の低融点金属包囲空間Ｓ内は、熱溶
解後に固化した低融点金属１３で満たされている。従っ
て、この低融点金属１３を介在させて、低融点金属保持
容器１２とカソード基板５とコンタクト部２２の突片２
２ａとを互いに接合させることができ、しかも、低融点
金属１３が接着剤として機能するので、低融点金属保持
容器１２がカソード基板５に対してしっかりと固定さ
れ、ガラスバルブ１内で低融点金属保持容器１２がガタ
つくことがない。

【００２８】図１に示すように、熱伝導体１４は、ガラ
スバルブ１の一端を塞ぐように、ガラスバルブ１の開放
端にフリットガラス２３を介して接着固定させられたセ
ラミックス製の天板１４ａと、熱伝導性及び電気的絶縁
性の良好な樹脂製接着剤［好適にはＲボンド（商品
名）］１６を介して接着されたＣｕ又はＡｌ材からなる
載置台１４ｂとで構成されている。ここで、ガラスバル
ブ１の頂部の外周面には、シリコンゴム製の円筒状支持
部材１７が装着され、この支持部材１７は、熱伝導体１
４を収容する形状になっている。従って、この支持部材
１７を利用することにより、ガラスバルブ１の頂部での
結露を防止することができると共に、製造工程の省力化
を図ることができる。更に、この支持部材１７が接着剤
１６の流出を防止し、熱伝導体１４の位置決めを確実な
らしめている。

【００２９】載置台１４ｂ上には、冷却装置２１の一部
を構成するペルチェ素子１８が載置され、このペルチェ
素子１８における低温側の低温板１８ａの表面と載置台
１４ｂの表面とを接触させている。そして、ペルチェ素
子１８の高温側の高温板１８ｂには、放熱フィン１９ａ
をもって冷却装置２１の一部を構成する備えたヒートシ
ンク１９が固定されている。なお、ペルチェ素子１８に
おいて、低温板１８ａと高温板１８ｂとの間には、低温
板１８ａから高温板１８ｂへ吸い上げられた熱を印加電
圧により冷却する熱電冷却部１８ｃが設けられている。
また、ペルチェ素子１８は、一対のプラスチック製ねじ
２０によって載置台１４ｂとヒートシンク１９との間で
挟持されている。これらねじ２０は、一端を載置台１４
ｂに螺合させると共に、他端をヒートシンク１９に係止
させている。

【００３０】次に、前述した冷却装置付き光電検出器の
構成に基づいて、この動作を説明する。

【００３１】ピン端子７を介して、検出器本体２に高電
圧を印加する。その結果、光入射に応じて光電変換部４
すなわち光電面から光電子が発生し、この光電子が複数
のダイノード６によって順次増倍され、この増倍された
光電子は出力信号として陽極３０で収集される。また、
光電変換部４すなわち光電面のもつ熱により、光電面か
ら不要な熱電子が放出されることになる。そこで、カソ
ード基板５と天板１４ａとは、低融点金属保持容器１
２、低融点金属１３及びコンタクト部２２を介して熱的
に接続されているので、光電変換部４から発生する熱
は、カソード基板５から熱伝導体１４に伝達され、ペル
チェ素子１８の低温板１８ａから高温板１８ｂに吸い上
げられながら、ペルチェ効果により冷却され続けること
になるので、光電面４からの熱電子の発生を低減させる
ことができる。

【００３２】ここで、前述した構成の冷却装置付き光電
検出器を製造する方法について説明する。

【００３３】図８に示すように、先ず、セラミックス製
の天板１４ａの表面１４ｃにＵ字状のコンタクト部２２
を銀ろう付け又は溶接等で予め接着固定させておく。そ
して、両端が開放されたガラスバルブ１の一端に、熱導
電体１４の一部をなす天板１４ａをフリットガラス２３
等を介して固定する。このとき、コンタクト部２２は、
ガラスバルブ１内に突出するように位置決めさせる。

【００３４】また、検出器本体２のカソード基板５に設
けられた接合片５Ａを低融点金属保持容器１２のスリッ
ト溝１２ｃに差し込んで、接合片５Ａ上に低融点金属保
持容器１２を載せる。そして、低融点金属保持容器１２
内にチップ状の固形インジウム１３を、こぼれない程度
に入れる。この状態で、低融点金属保持容器１２をコン
タクト部２２に向けて、ガラスバルブ１の他端から検出
器本体２を挿入する。そして、図９に示すように、低融
点金属保持容器１２内にコンタクト部２２の突片２２ａ
を差し込むことで、インジウム１３を介して天板１４ａ
と検出器本体２とを合体させる。その後、ガラスバルブ
１とステム８とを酸素バーナ等で融着させる。その結
果、ガラスバルブ１は、天板１４ａとステム８とで密封
されることになる。

【００３５】その後、チューブ９を介して、ガラスバル
ブ１内を矢印Ｂ方向に真空引きしながら、最終的にガラ
スバルブ１内を１０^-8ｔｏｒｒにする。この時、光電変
換部４及びダイノ−ド６にはＳｂが予め蒸着されている
ので、適量のＮａ，Ｋ，Ｃｓ，Ｒｂの少なくとも一つ
を、チューブ９により送り込むことで、ガラスバルブ１
内でアルカリ活性が行われる。このアルカリ活性に際
し、ガラスバルブ１全体は最高２８０℃まで加熱され
る。この時、インジウム１３の融点は１６０℃前後であ
るため、図６に示すように、固形のインジウム１３は、
低融点金属保持容器１２内でコンタクト部２２の突片２
２ａを包むように溶ける。その結果、インジウム１３を
介在させて、低融点金属保持容器１２とカソード基板５
とコンタクト部２２とが互いに接合され、しかも、イン
ジウム１３が固化した後、このインジウム１３が接着剤
として機能するので、低融点金属保持容器１２がカソー
ド基板５に対してしっかりと固定される。従って、低融
点金属保持容器１２がガラスバルブ１内でガタつくこと
がない。

【００３６】このように、インジウム１３を介在させた
天板１４ａと検出器本体２との接合を、排気工程中に行
うことができるので、組立て作業効率が極めて良い。な
お、インジウム１３が熱溶解する際、インジウム１３自
体がもつ表面張力によりインジウム１３が低融点金属保
持容器１２のスリット溝１２ｃから漏れ出すことはな
い。以上のような組立て手順により、図２に示した光電
検出器の本体部Ａが作り出される。

【００３７】次に、本体部Ａに冷却装置２１を装着する
手順を、図１を参照しながら説明する。先ず、シリコン
ゴム製の支持部材１７をガラスバルブ１に嵌め込みなが
ら、支持部材１７の突起部１７ａを天板１４ａに当設さ
せる。その後、突起部１７ａと天板１４ａとで形成され
た空間に、熱伝導性及び電気的絶縁性の良い樹脂製接着
剤（好適にはＲボンド［商品名］）１６を流し込む。そ
の後、支持部材１７内に載置台１４ｂを上方から挿入
し、接着剤１６及び突起部１７ａを介して天板１４ａに
載置台１４ｂを固定させ、熱伝導体１４の組み付け作業
が終了する。なお、接着剤１６と載置台１４ｂとの間に
隙間が生じないように、載置台１４ｂをしっかり押し込
むことが必要である。熱伝導体１４の組み付け作業終了
後、一定時間（例えば一晩）放置することで接着剤１６
は固化し、載置台１４ｂと天板１４ａとを確実に固定す
ることができる。

【００３８】その後、載置台１４ｂ上にペルチェ素子１
８の低温板１８ａを当設させ、その後、ヒートシンク１
９の底面１９ｂをペルチェ素子１８の高温板１８ｂに当
設させる。そして、２本のねじ２０を、ヒートシンク１
９の貫通孔１９ｃ内に挿入しながら載置台１４ｂの雌ね
じ部１４ｄに螺合させる。その結果、冷却装置２１は、
熱伝導体１４に対し適切に位置決めされることになる。

【００３９】［第２実施形態］図１０及び図１１に示す
ように、低融点金属保持容器４０には、固形インジウム
１３を収納するための凹状の低融点金属包囲空間Ｓが形
成されている。この低融点金属保持容器４０は、深絞り
加工により形成された角柱状の低融点金属包囲空間Ｓを
有すると共に、カソード基板５の頂部５Ｂに形成された
切欠き部５Ｂａに嵌め込まれ、頂部５Ｂの上部にろう付
け又は溶接等で予め固定されている。このような構成を
採用した場合、低融点金属保持容器４０とカソード基板
５とを別体にすることができ、低融点金属保持容器４０
の形状を容易に変更することができる。更に、低融点金
属保持容器４０とカソード基板５とを異なる材質で形成
することができる。また、カソード基板５上で低融点金
属保持容器４０の位置が固定化され、低融点金属保持容
器４０とコンタクト部２２との組付けが容易になる。

【００４０】［第３実施形態］図１２及び図１３に示す
ように、カソード基板５の頂部５Ｃは、天板１４ａに対
して平行になるように直角に折曲げられ、この頂部５Ｃ
には、半球状の低融点金属保持容器５０がプレス加工等
により一体に成形されている。従って、カソード基板５
をガラスバルブ１内に挿入する時に、低融点金属保持容
器５０がカソード基板５から外れることがなく、低融点
金属保持容器５０とコンタクト部２２との組付けが容易
になる。また、カソード基板５と低融点金属保持容器５
０とを同じ材質で形成することができ、カソード基板５
に低融点金属保持容器５０を容易に作り出すことができ
る。

【００４１】［第４実施形態］図１４及び図１５に示す
ように、天板１４ａの中央には、Ｌ字状のコンタクト部
２２Ａがろう付け又は溶接等で固定されている。その結
果、一本の突片２２Ａａを天板１４ａから突出させるこ
とができ、この突片２２Ａａを低融点金属保持容器１２
内に挿入させることができる。従って、固形インジウム
１３が入った低融点金属保持容器１２とコンタクト部２
２Ａとの組付け時において、低融点金属保持容器１２内
にコンタクト部２２Ａの突片２２Ａａを簡単に挿入させ
ることができる。

【００４２】［第５実施形態］図１６及び図１７に示す
ように、天板１４ａの中央には、カップ状のコンタクト
部２２Ｂがろう付け又は溶接等で固定されている。この
コンタクト部２２Ｂは、升形状をなし、中央に四角柱状
の低融点金属貯留空間部２２Ｂａを有している。従っ
て、コンタクト部２２Ｂの内側に形成された断面Ｕ字状
の低融点金属貯留空間部２２Ｂａ内に、熱溶解したイン
ジウム１３を流し込むことができるので、コンタクト部
２２Ｂとインジウム１３との接触面積が極めて大きくな
る。なお、コンタクト部２２Ｂは円又は多面体の筒形状
であれば、その形状に限定されない。

【００４３】［第６実施形態］図１８及び図１９に示す
ように、天板１４ａの中央には円錐状の突起部１４ａＡ
が形成され、この突起部１４ａＡの表面には、熱伝導性
が高くインジウム１３との接合性が良い金属（例えばＡ
ｌ）が塗布又は蒸着され、天板１４ａに円錐状のコンタ
クト部２２Ｃを形成している。従って、固形インジウム
１３が装填された低融点金属保持容器１２とコンタクト
部２２Ｃとの組付け時において、低融点金属保持容器１
２内のインジウム１３を掻き分けるようにして、低融点
金属保持容器１２内にコンタクト部２２Ｃを簡単に挿入
させることができる。なお、コンタクト部２２Ｃは円又
は多面体の錐形状であれば、その形状に限定されない。
また、錐形状のコンタクト部２２Ｃを天板１４ａにろう
付け又は溶接等で固定してもよい。

【００４４】［第７実施形態］図２０に示すように、天
板１４ａの中央には円筒状のコンタクト部２２Ｄがろう
付け又は溶接等で固定されている。従って、コンタクト
部２２Ｄの表面積を大きくすることができるので、低融
点金属保持容器１２内で熱溶解したインジウム１３とコ
ンタクト部２２Ｄとを確実に接触させることができる。
なお、コンタクト部２２Ｄは円又は多面体の柱形状であ
れば、その形状に限定されない。また、柱形状のコンタ
クト部２２Ｄを、第６実施形態で説明した金属蒸着手法
により形成してもよい。

【００４５】［第８実施形態］図２１に示すように、天
板１４ａの中央にはＵ字状のコンタクト部２２Ｅがろう
付け又は溶接等で固定され、天板１４ａからＵ字状部２
２Ｅａを突出させている。また、カソード基板５の頂部
５Ｄには、Ｕ字状に折曲げ成形された低融点金属保持容
器６０が設けられ、カソード基板５からＵ字状部６０ａ
を張り出させている。そして、この低融点金属保持容器
６０は、これ自体では低融点金属包囲空間Ｓを形成する
ことができない。そこで、図２２に示すように、光電検
出器を組み立てるにあたって、低融点金属保持容器６０
に比較的大きな塊のインジウム１３を押し込んだ状態
で、コンタクト部２２ＥのＵ字状部２２Ｅａと低融点金
属保持容器６０のＵ字状部６０ａとを交互に組み合わせ
ることで、箱状の低融点金属包囲空間Ｓが形成される。
従って、インジウム１３が低融点金属包囲空間Ｓ内で熱
溶解した場合でも、インジウム１３が低融点金属包囲空
間Ｓから漏れ出すことがなくなる。このように構成する
ことで、低融点金属包囲空間Ｓの体積を大きくすること
ができる。

【００４６】本発明は前述した種々の実施形態に限定さ
れるものではなく、コンタクト部と低融点金属保持容器
との組合わせは任意であり、適宜選択される。そして、
コンタクト部及び低融点金属保持容器の形状も前述した
実施形態に限定されることはない。更に、コンタクト部
の外表面及び低融点金属保持容器の内表面に、インジウ
ムとの接合性が良いＡｌを蒸着させてもよい。

【００４７】

【発明の効果】本発明による冷却装置付き光電検出器及
びその製造方法は、以上のように構成されているため、
次のような効果を得ることができる。

【００４８】請求項１に係る冷却装置付き光電検出器の
製造方法は、両端が開放されたガラスバルブの一端に、
熱伝導性のコンタクト部をもった熱伝導体を固定して、
ガラスバルブ内にコンタクト部を突出させる工程と、カ
ソード基板の先端部分に配置させた熱伝導性の低融点金
属保持容器の低融点金属包囲空間内に固形の熱伝導性低
融点金属を保持させた状態で、検出器本体をガラスバル
ブの他端から挿入する工程と、低融点金属保持容器とコ
ンタクト部とを近接させ、低融点金属包囲空間内にコン
タクト部を挿入する工程と、低融点金属保持容器内の低
融点金属を熱で溶解させて、低融点金属保持容器とコン
タクト部とを低融点金属を介して接合させる工程とを備
えているので、検出器本体と冷却装置との熱的接合性や
組付け作業性が極めて良好である。

【００４９】請求項２に係る冷却装置付き光電検出器の
製造方法は、両端が開放されたガラスバルブの一端に、
熱伝導性のコンタクト部をもった熱伝導体を固定して、
ガラスバルブ内にコンタクト部を突出させる工程と、カ
ソード基板の先端部分に配置させた熱伝導性の低融点金
属保持容器内に固形の熱伝導性低融点金属を保持させた
状態で、検出器本体をガラスバルブの他端から挿入する
工程と、低融点金属保持容器とコンタクト部とを近接さ
せ、低融点金属保持容器とコンタクト部とで低融点金属
包囲空間を形成する工程と、低融点金属包囲空間内の低
融点金属を熱で溶解させて、低融点金属保持容器とコン
タクト部とを低融点金属を介して接合させる工程とを備
えているので、検出器本体と冷却装置との熱的接合性や
組付け作業性が極めて良好である。

【００５０】請求項３に係る冷却装置付き光電検出器
は、ガラスバルブの一端に固定された熱伝導体に固定さ
れて、ガラスバルブの内部に突出する熱伝導性のコンタ
クト部と、カソード基板の先端部分に配置されると共に
熱伝導性の低融点金属を保持させる熱伝導性の低融点金
属保持容器とを備え、コンタクト部と低融点金属保持容
器とを低融点金属を介して接合させているので、検出器
本体と冷却装置との熱的接合性や組付け作業性が極めて
良好である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る冷却装置付き光電検出器の一実施
形態を示す断面図である。

【図２】図１の光電検出器の要部を示す斜視図である。

【図３】図１のIII−III線に沿う断面図である。

【図４】低融点金属保持容器のスリット溝にカソード基
板を差し込む前の状態を示す斜視図である。

【図５】カソード基板と低融点金属保持容器とコンタク
ト部とを組付ける前の状態を示す断面図である。

【図６】低融点金属保持容器内でインジウムが熱溶解し
た状態を示す断面図である。

【図７】コンタクト部を示す斜視図である。

【図８】光電検出器の組付け前の状態を示す断面図であ
る。

【図９】低融点金属保持容器内で固形のインジウムを収
納した状態を示す断面図である。

【図１０】低融点金属保持容器の変形例を示す斜視図で
ある。

【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。

【図１２】低融点金属保持容器の他の変形例を示す斜視
図である。

【図１３】図１２のＸIII−ＸIII線に沿う断面図であ
る。

【図１４】コンタクト部の変形例を示す斜視図である。

【図１５】図１４に示したコンタクト部の側面図であ
る。

【図１６】コンタクト部の他の変形例を示す斜視図であ
る。

【図１７】図１６に示したコンタクト部の側面図であ
る。

【図１８】コンタクト部の更に他の変形例を示す斜視図
である。

【図１９】図１８に示したコンタクト部の断面図であ
る。

【図２０】コンタクト部の更に他の変形例を示す斜視図
である。

【図２１】低融点金属保持容器とコンタクト部との組付
け後に低融点金属包囲空間が完成する本発明の光電検出
器の要部を示す斜視図である。

【図２２】図２１に示した低融点金属保持容器とコンタ
クト部との組付け後の状態を示す断面図である。

【符号の説明】

Ｓ…低融点金属包囲空間、１…ガラスバルブ、２…検出
器本体、４…光電変換部（光電面）、５…カソード基
板、６…ダイノード、１２，４０，５０，６０…低融点
金属保持容器、１２ｃ…スリット溝、１３…低融点金属
（インジウム）、１４…熱伝導体、１４ａ…天板、２１
…冷却装置、２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，
２２Ｅ…コンタクト部、２２Ｅａ，６０ａ…Ｕ字状部。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明なガラスバルブ内に配置させると共
   に光入射に応じて光電子を発生させる光電変換部と、前
   記光電変換部からの光電子を二次電子増倍させるダイノ
   ードと増倍電子を入射させる陽極とを有する検出器本体
   と、前記光電変換部を有すると共に前記検出器本体の頂
   部から突出する熱伝導性のカソード基板と、前記ガラス
   バルブに対して固定された熱伝導体を介して前記カソー
   ド基板を冷却する冷却装置とを備えた冷却装置付き光電
   検出器を製造する方法において 、両端が開放された前記ガラスバルブの一端に、熱伝導
   性のコンタクト部をもった前記熱伝導体を固定して、前
   記ガラスバルブ内に前記コンタクト部を突出させる工程
   と、 前記カソード基板の先端部分に配置させた熱伝導性の低
   融点金属保持容器の低融点金属包囲空間内に固形の熱伝
   導性低融点金属を保持させた状態で、前記検出器本体を
   前記ガラスバルブの他端から挿入する工程と、 前記低融点金属保持容器と前記コンタクト部とを近接さ
   せ、前記低融点金属包囲空間内に前記コンタクト部を挿
   入する工程と、 前記低融点金属保持容器内の前記低融点金属を熱で溶解
   させて、前記低融点金属保持容器と前記コンタクト部と
   を前記低融点金属を介して接合させる工程とを備えたこ
   とを特徴とする冷却装置付き光電検出器の製造方法。
2. 【請求項２】 透明なガラスバルブ内に配置させると共
   に光入射に応じて光電子を発生させる光電変換部と、前
   記光電変換部からの光電子を二次電子増倍させるダイノ
   ードと増倍電子を入射させる陽極とを有する検出器本体
   と、前記光電変換部を有すると共に前記検出器本体の頂
   部から突出する熱伝導性のカソード基板と、前記ガラス
   バルブに対して固定された熱伝導体を介して前記カソー
   ド基板を冷却する冷却装置とを備えた冷却装置付き光電
   検出器を製造する方法において、 両端が開放された前記ガラスバルブの一端に、熱伝導性
   のコンタクト部をもった前記熱伝導体を固定して、前記
   ガラスバルブ内に前記コンタクト部を突出させる工程
   と、 前記カソード基板の先端部分に配置させた熱伝導性の低
   融点金属保持容器内に固形の熱伝導性低融点金属を保持
   させた状態で、前記検出器本体を前記ガラスバルブの他
   端から挿入する工程と、 前記低融点金属保持容器と前記コンタクト部とを近接さ
   せ、前記低融点金属保持容器と前記コンタクト部とで低
   融点金属包囲空間を形成する工程と、 前記低融点金属包囲空間内の前記低融点金属を熱で溶解
   させて、前記低融点金属保持容器と前記コンタクト部と
   を前記低融点金属を介して接合させる工程とを備えたこ
   とを特徴とする冷却装置付き光電検出器の製造方法。
3. 【請求項３】 透明なガラスバルブ内に配置させると共
   に光入射に応じて光電子を発生させる光電変換部と、前
   記光電変換部からの光電子を二次電子増倍させるダイノ
   ードと増倍電子を入射させる陽極とを有する検出器本体
   と、前記光電変換部を有すると共に前記検出器本体の頂
   部から突出する熱伝導性のカソード基板と、前記ガラス
   バルブに対して固定された熱伝導体を介して前記カソー
   ド基板を冷却する冷却装置とを備えた冷却装置付き光電
   検出器において、 前記ガラスバルブの一端に設けられた前記熱伝導体に固
   定されて、前記ガラスバルブの内部に突出する熱伝導性
   のコンタクト部と、 前記カソード基板の先端部分に配置されると共に熱伝導
   性の低融点金属を保持させる熱伝導性の低融点金属保持
   容器とを備え、 前記コンタクト部と前記低融点金属保持容器とを前記低
   融点金属を介して接合させたことを特徴とする冷却装置
   付き光電検出器。
4. 【請求項４】 前記低融点金属保持容器は前記低融点金
   属を収納させる凹状の低融点金属包囲空間を有し、前記
   低融点金属包囲空間内に前記コンタクト部を突出させた
   ことを特徴とする請求項３記載の冷却装置付き光電検出
   器。
5. 【請求項５】 前記低融点金属保持容器の下部には、前
   記カソード基板の前記先端部分を挿入させるスリット溝
   が形成されたことを特徴とする請求項４記載の冷却装置
   付き光電検出器。
6. 【請求項６】 前記低融点金属保持容器は、前記カソー
   ド基板の前記先端部分に固設されたことを特徴とする請
   求項４記載の冷却装置付き光電検出器。
7. 【請求項７】 前記カソード基板の先端部分には、前記
   低融点金属保持容器が一体成形されていることを特徴と
   する請求項４記載の冷却装置付き光電検出器。
8. 【請求項８】 前記コンタクト部は、Ｕ字状又はＬ字状
   に形成されていることを特徴とする請求項４〜７のいず
   れか一項記載の冷却装置付き光電検出器。
9. 【請求項９】 前記コンタクト部は、カップ状に形成さ
   れていることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項
   記載の冷却装置付き光電検出器。
10. 【請求項１０】 前記コンタクト部は、円錐又は角錐状
    に形成されていることを特徴とする請求項４〜７のいず
    れか一項記載の冷却装置付き光電検出器。
11. 【請求項１１】 前記コンタクト部は、円柱又は角柱状
    に形成されていることを特徴とする請求項４〜７のいず
    れか一項記載の冷却装置付き光電検出器。
12. 【請求項１２】 前記低融点金属保持容器と前記コンタ
    クト部との協働により、前記低融点金属を収容する低融
    点金属包囲空間を形成することを特徴とする請求項３記
    載の冷却装置付き光電検出器。
13. 【請求項１３】 前記低融点金属保持容器をＵ字状に形
    成し、前記コンタクト部をＵ字状に形成し、前記低融点
    金属保持容器のＵ字状部と前記コンタクト部のＵ字状部
    とを交互に組み合わせることで、前記低融点金属包囲空
    間を形成することを特徴とする請求項１２記載の冷却装
    置付き光電検出器。