JPS607052A - ２次電子増倍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は２次電子増倍装置に関し、より詳しくは、少く
とも内壁面を２次電子放出能を有する半導体材料で形成
してなる筒状の２次電子増倍管から出力する２次電子を
検出して空間中のイオンや電子を検出する２次電子増倍
装置に関するものである。

（従来技ｉ＋ｌＶ　） 一般に、２次電子増倍装置は、フォトマルチプライヤに
おいて、ダイノードと呼ばれる２次電子放出面における
２次電子放出を利用して光電子流を増倍するのに使用さ
れているが、この種の２次電子増倍装置は構造が複雑で
、形状も大きなものとなっていた。

このため、近年、宇宙空間に存在するイオンや電子を検
出する装置、あるいは各種・イオンや原子の質量を分析
する質駈分析計等においては、２次電子放出能を有する
半導体材料を筒状に形成した２次電子増倍管を使用し、
イオンや電子を検出する装置等に直接、取り付けて使用
することができる、いわゆるチャンネルエレクトロンマ
ルチプライヤと呼ばれる２次電子増倍装置が使用されて
いる。

従来、この種の２次電子増倍装置としては、イオンや電
子を直流的に検出する場合は、第１図に示すように、２
次電子放出能を有する半導体材料を筒状に形成してなり
、入力側にコーン状の入力電極１を取り付けた２次電子
増倍管２の出力端から０．５　、ｖｒｍないし、ｌ、　
Ｑ　ｒｎｍのギャップｇをおいて円形の金属板からなる
コレクタ３を配置し、上記入力電極１にアースに対して
一３ＫＶないし一４ＫＶの高電圧Ｅｔ」を印加する一方
、上記出力端に巻回した加速％？１１１ｇ４にアースｔ
こ対して−ＩＱＣＩＶないし一２００Ｖ　の加速電圧Ｅ
Ｌを印加し、この加速電圧ＪＬＬにより上記コレクタ３
に増倍電流を集めていた。

また、２次電子増倍管２の出力端から出力する２次遡子
流をパルス的に検出する場合は、第２図に示すように、
第１図の加速電極４を省略して、コレクタ３を２次電子
増培管２の出力端に密着略せ、第１図と同様にして、前
置増［１］器５からパルス出力を得るようにしたものが
一般に知られている。

−Ｉ−記した第１図９第２図の場合において、出力２次
電子流は上記コレクタ３とアースとの間に生じる浮遊容
量Ｃｓにチャージちれ、チャージされた電荷は改荷抵抗
Ｒ，−を通して放電場れ、このとき負荷抵抗ＲＬの両端
に生じる電圧は前置増幅器５で増幅されるのが一般的で
ある。

ところで、第１図の２次電子増倍装置では、コレクタ３
に加速電圧ＥＬを印加する必要があるうえ、コレクタ３
を絶縁性の支持部材６で支持する必要があり、構造的に
不安定で、２次電子増倍管２の出力端とコレクタ３との
間のギャップｙからイオンや電子が外部に飛び出してイ
オンフィードバックやノイズが発生する問題があった。

また、第２図の２次電子増倍装置では、加速電圧ＥＬの
印加は不要になるが、コレクタ３を２次電子増倍管２の
出力端に密着６せるだけでは隙間が生じ、第１図の２次
電子増倍装置と同様に、イオンフィードバックやノイズ
が発生する問題かあり、コレクタ３を支持する支持部材
６も必要であった。

（発明の目的） 本発明は上記問題を解消すべくなされたものであって、
その目的は、２次電、子増倍管の出力端に挿入した線状
の電極をコレクタとして２次増倍信号を取り出すことに
より、出力端と電極との間の隙間をなくし、イオンフィ
ードバックやノイズを少くするようにした構造の簡単な
２次電子増倍装置を得ることである。

（発明の構成） このため、本発明は、少くとも内壁面を２次電子放出能
を有する半導体材料で形成してなる筒状の２次電子増倍
簀の出力端に、この２次電子増倍管内径の断面形状とは
ソ等しい横断面形状を有する線状の電極を挿入し、該電
極を２次電子コレクタとして２次電子増倍信号を取り出
すようにしたことを特徴としている。

Ｃ実施例） 以下、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第３図において、１１は２次電子増倍管であって、該２
次電子増倍管１１は２次電子放出能を有する、たとえば
、チタン酸亜鉛系のセラミック半導体トオ料を円ＩＪＪ
状に形成するとともに、内部でのイオンフィードバック
をなくすために波形に湾曲し、入力端１１ａにコーン状
の入力電極１２を取り・１−」けだものである２、 上記２次電、子増倍管１１の寸法は、たとえは、全長が
９Ｑｍｍ、外Ｖ１．が３．　□　ａｍ、内径が１．０門
である。

上記２次電子増倍管ｌｌの出力端１１１）　ｌこは、第
４図に示すように、断面が円形で直径力月、Ｑ＊＠φの
銀（Ａｇ）線よりなる電極１３を上記出力端１１ｂに深
さｅ÷３．Ｏｎまで挿入している。

２次電子増倍管１１の出力端１１ｂの端面と電１ｖ１３
の外周面にわたって導電接着剤１４を塗布し、上記出力
端１１ｂと電極１３との間から外部に電子やイオンが飛
び出すのを防止するようにしておくことが好ましい。

２次電子増倍管１１の出力端１１ｂから突出する電極１
３の先端部とアースとの間には、第３図に示すように、
負荷抵抗ＲＬを接続するとともに、この負荷抵抗ＲＬか
ら出力する電圧を前置増巾器５で増［１］シている。

上記のようにすれば、電極１３と２次電子増倍管１１の
出力端１１ｂとの間に隙間かなくなり、電極１３と上記
出力端１１ｂとの間からイオンや電子がり（部に飛び出
すことはｆＡ　＜、イオンフィードバックやノイズの発
生を少くすることができる。゛また、電極１３は２次電
子増倍管１１の出力端１１ｂに支持ちれ、電（ｊ１３を
支持する特別な支持部材も不要となり、２次電子増倍装
置の構造が簡単化部れ、構造も丈夫なものとなる。

」１記実施例ζこおいて、第５図に示すように、２次電
子増倍管１１の出力端１１ｂと電極１３とをその間に介
在させた絶縁膜１５で相互に絶縁するようにすれは、２
次電子増倍管１１で増倍δれた２次電子をパルス的にも
、直流的にも検出することができる。

第５図の実施例において、２次電子をパルス的に検出す
る場合、２次電子増倍管１１の出力端１１ｂのまわりに
加速電極１６を設け、この加速電極１６とアースとの間
に加速電圧ＥＬを印加すればよい。

なお、以上の実施例において、２次電子増倍管１１の材
料はチタン酸亜鉛系のものに限定されず、チタン酸バリ
ウム系や他の材料を使用したものであってもよく、また
、具体的には図示しないが、筒状に形成した鉛ガラスの
内面に２次電子放出膜を形成したものを２次電子増倍管
とするようにした、いわゆる、薄膜タイプのものであっ
てもよい。

さらに、２次電子増倍管１１の断面形状および′取扱１
３の断面形状も円形に限定びれるものではなく、２次電
子増倍管１１の出力端１１１〕に電極１３が適合できる
ものであれはどのような形状を有していてもよい。

（発明の効果） 以上、詳述したことからも明らかなように、本発明は、
線状の電極をコレクタとして２次電子増倍管の出力端に
挿入して２次電子を検出するよ・う？こしたから、２次
電子増倍管と電極とのｉＶＪの隙間が少くなり、２次電
子増倍管の２次電、子が殆ど全てＮ＋ｆ５に捕捉孕れ、
イオンフィードバックやノイズの発生を少くすることが
できる。また、電極は２次電子増倍管の出力端にて支持
部れ、特別な支持部材も不要となり、２次電子増倍装置
の構造が簡単化６れるとともに、機械的強度も向上し、
特別なコレクタ電極も不要になる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は夫々従来の２次電子増倍装置の説
明ス、第３図は本発明に係る２次電子増倍装置の一実施
例の説明図、第４図は第３図の２次電子増倍装置の２次
電子増倍管の出力端部分の拡大断面図、第５図は第３図
の実施例の変形例の２次７は子増倍招の出力端部分の断
面図である。 １１・・・２次電子増倍管、ｌｌａ・・・入力端、１１
１）・・出力端、１３・・・電極、１４・・・導電液？
’ｆ　ｊ’ｉｌｌ、１５・・・絶縁膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少くとも内壁面を２次電子放出能を有する半導体
   材料で形成してなる筒状の２次電子増倍管の出力端ζこ
   、この２次電子増倍管内径の断面形状とはソ等しい横断
   面形状を有する線状の電極を挿入し、該電極を２次電子
   のコレクタとして２次電子増倍［言号を取り出すように
   したことを特徴とする２次電子増倍装置。