JPS5947425B2 - 光電管およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光を光電流に変換する光電管、さらに詳しくい
えば小形化に適し低い飽和電圧で動作させることができ
る光電管に関する。

光電管は光電陰極と光電子捕集電極との間に電圧を加え
、光電陰極に光が入射したときに光電陰極より放出した
光電子を光電補集陽極で捕集し、光電流を陽極から送出
する電子管である。

多様な波長に対応することができる種々の光電面が開発
されているので、種々の入射光量の測定に広く用いられ
ている。

光電管は光電陰極と光電子捕集電極との間の電圧が一定
値以下のときは、その電圧の変化に伴って光電流が変化
するという性質を持っている。

そのため前記の電圧依存性をなくするため、前記電圧を
十分高くして、電圧の変化によって光電流が変らない領
域で使用する方法が推奨されている。

電圧を上昇させても、光電流が増加しない飽和特性を示
す領域を飽和領域と呼んでいる。

通常の光電管の飽和領域は光電陰極と光電子捕集電極と
の間に２５ボルト以上の電圧が印加された動作領域であ
る。

したがって従来の光電管の電源は２５ボルト以上の電圧
を提供できるものでなくてはならなかった。

飽和領域を形成するために必要な印加電圧は、光電管内
の各電極の配置および形状と密接な関連を持つと考えら
れる。

飽和領域を形成するために電極間に高い電圧をかけると
光電陰極と捕集電極間に電界に原因する好ましくない放
電が発生しやすくなる。

この放電の発生を防止するためには電極間の間隔を犬き
くする必要があり、小形化の障害となる。

電極間の間隔を大きくするとそれに対応する電圧をかけ
る必要があると言う好ましくない連環が光電管の小形化
の障害になっていると考えられる。

また従来の光電管の製造工程で、電極を組立るときに電
気抵抗溶接が用いられている。

この溶接の際、溶けた電極材料が急速な加熱と、溶接器
の電極による押圧により放射方向に飛び針状になって固
まることがある。

この針状の部分が電界による放電の開始を誘発する一つ
の原因になっていると考えられる。

このように光電管を小形化するのには数々の障害がある
が、近時光電管を小形にして、電池等を電源とする小形
の携帯用の装置に利用したいという強い要請がある。

本発明は前記要請に応じるためになされたものであって
、その目的は小形化に適し低い飽和電圧で動作させるこ
とができる光電管とその製造方法を提供することにある
。

前記目的を達成するために、本発明による光電管は、均
一な径を持つ金属線の先端を偏平に圧延した第１の電極
に、均一な径を持つ金属線からなる第２の電極をこの第
２の電極が前記第１の電極の前記偏平に圧延された部分
に平行に対面するように円筒状のガラス管の一方側にそ
れぞれの電極の基部側で封着固定し、すくなくとも前記
第１の電極の偏平部分に光電面を形成して排気し、前記
ガラス管の他方側を気密に封じて構成されている。

前記光電管の製造方法は、金属線の一端側を偏平に圧延
し他端側か前記偏平に圧延された部分に平行に対面する
ようにＵ字形に折り曲げる電極材料成形工程と、前記Ｕ
字形に折り曲げる電極材料の折り曲げ部分がガラスの外
部に露出するようにガラス管に固定する電極材料固定工
程と、前記ガラス管内の前記電極材料の少なくとも前記
偏平に圧延された部分に光電面を形成する光電面形成工
程と、前記ガラス管内部のガスを排気してガラス管の他
端側を気密に封じる排気封着工程と、前記電極材料の腹
部を切断して各電極部分を独立させる切断工程から構成
されている。

前記構成によれば、第１の電極は溶接等によらず、均一
な径を持つ金属線の先端を偏平に圧延して外形がなだら
かに形成されており、放電開始を促進するような尖頭部
はない。

第２の電極を前記偏平に圧延された部分に近接して平行
に対面するように配置できるので、飽和領域を形成する
ための電極間電圧を極めて低くすることができる。

電極間の距離を小さくできるので円筒状のガラス管の径
も小さくすることができ、光電管を小形ニスルことがで
きる。

光電陰極を形成する第１の電極と捕集電極を形成する第
２の電極間の距離が短いので低い電極間電圧でも光電子
を良好に捕集できる。

また前記方法によれは光電管の製造工程が簡単になり前
記光電管を安価に提供できる。

以下、図面等を参照して本発明による光電管をその製造
方法とともにさらに詳しく説明する。

第１図は本発明の実施例である光電管の斜視図である。

内部の構造の理解を容易にするためにガラス管の一部を
破断して示しである。

のちに光電面が形成され光電陰極を形成する第１の電極
１は、鉄、コバルト、ニッケルの合金力らなる直径０．
５ ｖａｎの金属線材を加工して形成される。

前記線材の先端から７個つ部分を圧延して平板状に加工
する。

平板状の部分の幅は１．４咽である。

光電子捕集電極となる第２の電極２はこの実施例テは、
前記第１の電極と同じ組成で同じ太さの合金線を切断し
て丸材のｉｔで用いる。

第２の電極２は前記光電陰極を形成する第１の電極１の
前記平板状部分に対向して平行にガラス管３内に配設さ
れる。

前記第１の電極１の平板状の部分と第２の電極２との距
離は０．５ｙ＋ｏｎである。

真空気密容器を形成する円筒状のガラス管３の外径は２
．８ ｒｒａｎ、内径は１．９ｍである。

前記第１の電極の平板状の部分にテルルを蒸着した後に
第２の電極２とともに、前記円筒状のガラス管３内に前
記相対位置関係を保って挿入される。

各電極の先端から十分に離れた位置に対応する前記ガラ
ス管３の一部分を局部的に加熱溶融し、前記第１の電極
１と第２の電極２を前記位置関係を保ってガラス管３に
溶着してステム部３１を形成する。

このようにしてガラス管３０基部に各電極を気密に固定
したのち、ガラス管３の他方、図中で上側を真空排気装
置およびセシウム源に接続スル。

前記真空排気装置を動作させて、真空度が１０のマイナ
ス７乗トールに達したとき、前記セシウム源からセシウ
ムをガラス管内に導入して、前記第１の電極の平板状部
分にセシウムチルライドからなる光電面を形成する。

次に前記ガラス管３の頂部となる部分をガスバーナで加
熱して溶融させて封じ切る。

このようにして製造された前記実施例に係わる光電管の
外径は２．８ ｒｒａｎ、全長２７ＷｔＩｒＬであって
極めて小形である。

前記第１の電極１と前記第２の電極２を一本の金属線か
ら尭初一体に作ると便利である。

一本の金属線を第１の電極１と前記第２の電極２の必要
な長さより長目に切断し、その金属線一端側を偏平に圧
延し光電面を形成する部分をつくる。

他端側を前記偏平に圧延された部分に平行に対面するよ
うに切断された金属線の腹部を曲げてＵ字形にする。

その状態で前記ガラス管３の一方側に前記腹部が外側に
なるように支持してガラス管３を溶融固定しステム部３
１を形成する。

ステム部３１を形成したのちに腹部を切断して第１の電
極と第２の電極に分割すれば良い。

これにより工程を大幅に合理化することができる。

次に第２図を参照して前記光電管の動作特性を説明する
。

入射光束を一定に保って光電管の電極管の電圧を次第に
上昇させたところ、光電流は３ボルトから飽和した。

すなわちこの光電管の飽和領域は３ボルトから開始する
。

この特性を第２図に（Ｉ）の示す曲線で示しである。

覗１在知られている最も小形の光電管は、外径が９．５
．、全長が２５１ｒｒｒｒＬである。

この光電管を飽和領域で使用するのには２５ボルト以上
の電圧を電極管に印加する必要がある。

この光電管の特性を比較のために第２図に卸の示す曲線
で示す。

以上説明したように本発明による光電管は極めて小形で
あり低い電圧で飽和領域の動作をさせることができる。

したがって従来利用できなかった分野での広い応用が期
待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光電管の実施例を示す斜視図であ
って、内部の構造の理解を容易にするためにガラス管の
一部を破断して示しである。 第２図は前記光電管の特性を説明するだめのグラフであ
る。 １・・・・・・第１の電極（光電陰極）、２・・・・・
・対２の電極（光電子捕集電極）、３・・・・・・ガラ
ス管、３１・・・・・・ガラス管のステム部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 均一な径を持つ金属線の先端を偏平に圧延した第１
   の電極に、均一な径を持つ金属線からなる第２の電極を
   この第２の電極が前記第１の電極の前記偏平に圧延され
   た部分に平行に対面するように円筒状ガラス管の一方側
   にそれぞれの電極の基部側で封着固定し、すくなくとも
   前記第１の電極の偏平部分に光電面を形成して排気し、
   前記ガラス管の他方側を気密に封じて構成した光電管。 ２ 前記光電面は、セシウムチルライド光電面である特
   許請求の範囲第１項記載の光電管。 ３ 金属線の一端側を偏平に圧延し他端側か前記偏平に
   圧延された部分に平行に対面するようにＵ字形に折り曲
   げる電極材料成形行程と、前記Ｕ字形に折り曲げる電極
   材料の折り曲げ部分艇ガラスの外部に露出するようにガ
   ラス管に固定する電極材料固定工程と、前記ガラス管内
   の前記電極材料の少なくとも前記偏平に圧延された部分
   に光電面を形成する光電面形成工程と、前記ガラス管内
   部のガスを排気してガラス管の他端側を気密に封じる排
   気封着工程と、前記電極材料の腹部を切断して各電極部
   分を独立させる切断工程から構成した光電管の製造方法
   。