專利名稱：光電倍增器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有使由光電面生成的光電子串級(jí)倍增的電子倍增部的光電倍增器及其制造方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，作為光傳感器已知有光電倍增管(PMTPhoto-Multiplier Tube)。光電倍增管具備將光變換為電子的光電面(Photocathode)、聚焦電極、電子倍增部和陽極，并被構(gòu)成為將它們收容在真空容器中。在光電倍增管中，光入射到光電面時(shí)從光電面向真空容器中放出光電子。該光電子由聚焦電極被引導(dǎo)至電子倍增部，并由該電子倍增部進(jìn)行串級(jí)倍增。陽極在倍增了的電子中將到達(dá)的電子作為信號(hào)輸出(例如，參照下述專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2)。
專利文獻(xiàn)1日本特許第3078905號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開平4-359855號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的發(fā)明人們研究了現(xiàn)有的光電倍增器，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了以下的課題。
即，隨著光傳感器的用途多樣化，需要更小型的光電倍增器。而伴隨著這樣的光電倍增器的小型化，對(duì)于構(gòu)成該光電倍增器的部件要求高精度的加工技術(shù)。特別是，如果進(jìn)行部件自身的微細(xì)化，則由于難以實(shí)現(xiàn)該部件間的精密的配置，所以不能得到高檢測(cè)精度，此外，制造的每個(gè)光電倍增器的檢測(cè)精度的偏差也會(huì)變大。
本發(fā)明是為了解決上述課題而做出的，其目的在于提供一種光電倍增器及其制造方法，該光電倍增器具備在維持高檢測(cè)精度的狀態(tài)下比現(xiàn)有技術(shù)可以更容易地實(shí)現(xiàn)小型化、且微細(xì)加工容易的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明相關(guān)的光電倍增器，是具有將由光電面生成的光電子串級(jí)倍增的電子倍增部的光傳感器，包括具有根據(jù)該光電面的配置位置、沿著與光的入射方向相同的方向放出光電子的透過型光電面的光電倍增器，和具有沿著與光的入射方向不同的方向放出光電子的反射型光電面的光電倍增器。
具體來說，該光電倍增器具備光電倍增器內(nèi)部維持在真空狀態(tài)的外圍器；被收納在該外圍器內(nèi)的光電面；被收納在該外圍器內(nèi)的電子倍增部；以及，至少一部分被收納在該外圍器內(nèi)的陽極。上述外圍器，至少其一部分由具有平坦部的玻璃基板構(gòu)成。此外，上述光電面根據(jù)通過外圍器取入的光，向該外圍器的內(nèi)部放出光電子。上述電子倍增部配置在上述玻璃基板上的平坦部的規(guī)定區(qū)域上，對(duì)從光電面放出的光電子進(jìn)行串級(jí)倍增。上述陽極配置在玻璃基板上的平坦部中除了配置有電子倍增部的區(qū)域的區(qū)域上，作為將由電子倍增部串級(jí)倍增的電子中到達(dá)的電子作為信號(hào)取出的電極而發(fā)揮功能。這樣，上述電子倍增部和上述陽極以二維方式配置在上述玻璃基板中的平坦部上，可以進(jìn)行裝置整體的小型化。
此外，優(yōu)選上述外圍器具備玻璃基板下側(cè)框；相對(duì)于該下側(cè)架的上側(cè)框；以及，設(shè)置在該上側(cè)框和下側(cè)框之間、具有包圍上述電子倍增部和陽極的形狀的側(cè)壁框。特別優(yōu)選上述側(cè)壁框是通過對(duì)一個(gè)硅基板進(jìn)行蝕刻加工而與電子倍增部和陽極一起形成為一體。由這樣的結(jié)構(gòu)，可以容易地實(shí)現(xiàn)微細(xì)加工，可以得到更小型的光電倍增器。此時(shí)，與側(cè)壁框一體地形成的電子倍增部和陽極也由硅材料構(gòu)成。此外，這些電子倍增部和陽極向上述玻璃基板的固定，優(yōu)選用熔接以外的方法進(jìn)行。例如，優(yōu)選通過陽極接合以及擴(kuò)散接合的任何一種接合方式將將由硅材料構(gòu)成的電子倍增部和陽極固定在玻璃基板上。當(dāng)然，側(cè)壁框和玻璃基板(下側(cè)框)的接合也通過陽極接合以及擴(kuò)散接合的任一種來接合。通過由這樣的陽極接合和擴(kuò)散接合的固定，可以盡量避免在熔接等時(shí)生成異物等的情況的發(fā)生。
此外，上述電子倍增部具有以沿著與光電面放出光電子的方向交叉的方向使電子行進(jìn)的方式延伸的多個(gè)槽部。由于電子倍增部的槽部以沿著與光電面放出光電子的方向交叉的方向使電子行進(jìn)的方式延伸，所以與沿著光電面放出光電子的方向形成電子倍增部的結(jié)構(gòu)相比較，可以實(shí)現(xiàn)小型化。
在本發(fā)明相關(guān)的電子倍增管中，電子倍增部使電子分別沖撞在規(guī)定各槽部的一對(duì)側(cè)壁上而進(jìn)行串級(jí)倍增。通過使電子分別沖撞在規(guī)定各槽部的一對(duì)側(cè)壁上，可以有效地進(jìn)行串級(jí)倍增。在本發(fā)明相關(guān)的光電倍增器中，優(yōu)選在規(guī)定各槽部的側(cè)壁上設(shè)置有凸部。由于在側(cè)壁上設(shè)置凸部，電子在規(guī)定的距離內(nèi)沖撞在側(cè)壁上，所以可以進(jìn)行更有效的串級(jí)倍增。
在本發(fā)明相關(guān)的光電倍增器中，優(yōu)選上述電子倍增部和陽極，以與構(gòu)成外圍器的一部分的側(cè)壁框間距規(guī)定距離的狀態(tài)，分別配置在玻璃基板的平坦部上。此時(shí)，電子倍增部和陽極分別可以盡量減少通過側(cè)壁框的外部雜音的影響，可以得到高檢測(cè)精度。
在本發(fā)明相關(guān)的電子倍增器中，上述上側(cè)框優(yōu)選由玻璃材料以及硅材料的任意一種材料構(gòu)成。上述上側(cè)框由玻璃材料構(gòu)成時(shí)，與上述玻璃基板(下側(cè)框)和側(cè)壁框的接合同樣地，上側(cè)框以與下側(cè)框一起夾著側(cè)壁框的方式，也通過陽極接合或擴(kuò)散接合而被接合在側(cè)壁框上。這樣，由于通過陽極接合以及擴(kuò)散接合的任意一種方式(下側(cè)框與側(cè)壁框的接合、以及、側(cè)壁框與上側(cè)框的接合)真空密封外圍器，所以可以容易地加工該外圍器。此外，由玻璃材料構(gòu)成的上側(cè)框，其自身可以發(fā)揮作為透過窗的功能。
此外，上述上側(cè)框也可以由硅材料構(gòu)成。此時(shí)，為使規(guī)定波長(zhǎng)的光朝向收納在外圍器內(nèi)的光電面通過，所以在該上側(cè)框上形成透過窗。該透過窗也可以設(shè)置在側(cè)壁框上。
制造具有上述那樣的結(jié)構(gòu)的光電倍增器的方法(本發(fā)明相關(guān)的光電倍增器的制造方法)中，首先準(zhǔn)備構(gòu)成上述外圍器的一部分的由玻璃材料構(gòu)成的下側(cè)框；和構(gòu)成上述外圍器的一部分的側(cè)壁框，其通過對(duì)一個(gè)硅基板進(jìn)行刻蝕加工而與電子倍增部和陽極形成在一起；以及，構(gòu)成上述外圍器的一部分的上側(cè)框。
接著，上述側(cè)壁框與電子倍增部和陽極一起，通過陽極接合和擴(kuò)散接合的任一種接合方式，而一體地固定在上述下側(cè)框上。
此外，本發(fā)明相關(guān)的光電倍增器的制造方法中，上述那樣的側(cè)壁框不需要是與電子倍增部和陽極一體地形成的硅樹脂框。該制造方法可以適用于制造具備由下側(cè)框、側(cè)壁框和上側(cè)框構(gòu)成，且內(nèi)部維持在真空狀態(tài)的外圍器；收納在該外圍器內(nèi)的光電面；收納在該外圍器內(nèi)的電子倍增部；以及，至少一部分收納在該外圍器內(nèi)的陽極，的光電倍增器。此時(shí)，首先，分別準(zhǔn)備構(gòu)成上述外圍器的一部分的由玻璃材料構(gòu)成的下側(cè)框；和構(gòu)成上述外圍器的一部分的由硅材料構(gòu)成的側(cè)壁框；以及，構(gòu)成上述外圍器的一部分的上側(cè)框。然后，該側(cè)壁框通過陽極接合以及擴(kuò)散接合的任一種方式而被固定在下側(cè)框上。
這里，當(dāng)上述上側(cè)框由玻璃材料構(gòu)成時(shí)，以與上述下側(cè)框一起夾著側(cè)壁框的狀態(tài)，該上側(cè)框通過陽極接合以及擴(kuò)散接合的任一種方式而被接合在側(cè)壁框上。
另一方面，當(dāng)上述上側(cè)框由硅材料構(gòu)成時(shí)，在該上側(cè)框上形成透過窗。此外，形成透過窗的位置不限于上側(cè)框，例如，也可以在上述側(cè)壁框上形成透過窗。
此外，本發(fā)明相關(guān)的各實(shí)施例，可以通過以下的詳細(xì)說明和附圖更充分地理解。這些實(shí)施例僅僅是用作示例，不應(yīng)視為是對(duì)本發(fā)明的限定。
此外，本發(fā)明的進(jìn)一步的應(yīng)用范圍由以下的詳細(xì)說明將變得明確。但是，詳細(xì)的說明和特定的事例雖是表示本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例，但是只用于示例。顯然，由該詳細(xì)的說明，在本發(fā)明的思想和范圍中的各種變形和改進(jìn)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。
根據(jù)本發(fā)明可以得到具有在維持高檢測(cè)精度的狀態(tài)下可容易地實(shí)現(xiàn)微細(xì)加工的結(jié)構(gòu)的光電倍增器。


圖1是表示本發(fā)明相關(guān)的光電倍增器的第1實(shí)施例(透過型)的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖2是在圖1中所示的第1實(shí)施例相關(guān)的光電倍增器的裝配工序圖。
圖3是表示沿著圖1中的I-I線的第1實(shí)施例相關(guān)的光電倍增器的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖4是表示第1實(shí)施例相關(guān)的光電倍增器中的電子倍增部的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖5是用于說明第1實(shí)施例相關(guān)的光電倍增器的制造方法的圖(其1)。
圖6是用于說明第1實(shí)施例相關(guān)的光電倍增器的制造方法的圖(其2)。
圖7是表示本發(fā)明相關(guān)的光電倍增器的第2實(shí)施例(反射型)的結(jié)構(gòu)的圖。
圖8是表示本發(fā)明相關(guān)的光電倍增器的第3實(shí)施例(反射型)的結(jié)構(gòu)的界面圖。
圖9是表示本發(fā)明相關(guān)的光電倍增器的第4實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的圖。
圖10是用于說明透過窗的形成方法的圖(其1)。
圖11是用于說明透過窗的形成方法的圖(其2)。
圖12是用于說明透過窗的形成方法的圖(其3)。
圖13是表示本發(fā)明相關(guān)的光電倍增器的第5實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的圖。
圖14是用于分別說明陽極接合和擴(kuò)散接合的圖。
圖15是表示可用本發(fā)明相關(guān)的光電倍增器的制造方法制造的光電倍增器的其它結(jié)構(gòu)的圖。
圖16是表示應(yīng)用本發(fā)明相關(guān)的光電倍增器的檢測(cè)模件的結(jié)構(gòu)的圖。
符號(hào)說明1a…光電倍增器，2…上側(cè)框，3…側(cè)壁框，4…下側(cè)框(玻璃基板)，22…光電面，31…電子倍增部，32…陽極，42…陽極端子。
具體實(shí)施例方式
以下，用圖1～圖16詳細(xì)說明本發(fā)明相關(guān)的光電倍增器及其制造方法。另外，在附圖的說明中，對(duì)相同部分標(biāo)注相同符號(hào)，省略重復(fù)的說明。
(第1實(shí)施例)圖1是表示本發(fā)明相關(guān)的光電倍增器的第1實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的立體圖。該第1實(shí)施例相關(guān)的光電倍增器1a是透過型的電子倍增器，具備由上側(cè)框2(玻璃基板)、側(cè)壁框3(硅基板)和下側(cè)框4(玻璃基板)構(gòu)成的外圍器。該光電倍增器1a是在電子倍增部中的電子的行進(jìn)方向與向光電面的光的入射方向交叉的，即，通過當(dāng)光從由圖1中的箭頭A所示的方向入射時(shí)，從光電面放出的光電子入射到電子倍增部，該光電子沿著箭頭B表示的方向行進(jìn)，由此，將二次電子串級(jí)倍增的光電倍增器。緊接著說明各構(gòu)成要素。
圖2是將圖1中所示的光電倍增器1a分解為上側(cè)框2、側(cè)壁框3和下側(cè)框4而表示的立體圖。上側(cè)框2是以矩形平板狀的玻璃基板20作為基材而構(gòu)成的。在玻璃基板20的主面20a上形成有矩形的凹部201，凹部201的外周以沿著玻璃基板20的外周的方式形成。在凹部201的底部形成有光電面22。該光電面22形成在凹部201的長(zhǎng)度方向的一端附近。在與玻璃基板20的主面20a相對(duì)的面20b上設(shè)置有孔202，孔202到達(dá)光電面22。在孔202內(nèi)配置有光電面端子21，該光電面端子21接觸在光電面22上。此外，在該第1實(shí)施例中，由玻璃材料構(gòu)成的上側(cè)框2自身發(fā)揮作為透過窗的功能。
側(cè)壁框3是以矩形平板狀的硅基板30作為基材而構(gòu)成的。從硅基板30的主面30a向與其相對(duì)的面30b形成有凹部301和貫通部302。凹部301和貫通部302的開口都為矩形，凹部301和貫通部302相互連結(jié)，其外周以沿著硅基板30的外周的方式而形成。
在凹部301內(nèi)形成有電子倍增部31。電子倍增部31具有從凹部301的底部301a起彼此沿著豎立的多個(gè)壁部311。這樣，在各壁部311之間構(gòu)成了槽部。在該壁部311的側(cè)壁(規(guī)定各槽部的側(cè)壁)和底部301a上形成有由二次電子放出材料構(gòu)成的二次電子放出面。壁部311沿著凹部301的長(zhǎng)度方向而設(shè)置，其一端以離開凹部301的一端規(guī)定的距離地配置，另一端配置在靠近貫通部302的位置上。在貫通部302內(nèi)配置有陽極32。陽極32被配置成其與貫通部302的內(nèi)壁之間設(shè)置有空隙部，其通過陽極接合或擴(kuò)散接合而被固定在下側(cè)框4上。
下側(cè)框4是以矩形平板狀的玻璃基板40作為基材而構(gòu)成的。從玻璃基板40的主面40a朝向與其相對(duì)的面40b，分別設(shè)置有孔401、孔402以及孔403。在孔401中插入固定有光電面?zhèn)榷俗?1，在孔402中插入固定有陽極端子42，在孔403中插入固定有陽極側(cè)端子43。此外，陽極端子42接觸于側(cè)壁框3的陽極32。
圖3是表示沿著圖1中的I-I線的第1實(shí)施例相關(guān)的光電倍增器1a的結(jié)構(gòu)的剖面圖。如上所述，在上側(cè)框2的凹部201的一端的底部上形成有光電面22。在光電面22上接觸有光電面端子21，通過光電面端子21向光電面22施加規(guī)定的電壓。上側(cè)框2的主面20a(參照?qǐng)D2)與側(cè)壁框3的主面30a(參照?qǐng)D2)通過陽極接合或擴(kuò)散接合而接合，由此上側(cè)框2被固定在側(cè)壁框3上。
在對(duì)應(yīng)于上側(cè)框2的凹部201的位置配置有側(cè)壁框3的凹部301和貫通孔302。在側(cè)壁框3的凹部301上配置有電子倍增部31，在凹部301的一端的壁與電子倍增部31之間形成有空隙部301b。此時(shí)，側(cè)壁框3的電子倍增部31位于上側(cè)框2的光電面22的正下方。在側(cè)壁框3的貫通部302內(nèi)配置有陽極32。由于陽極32以不接觸于貫通部302的內(nèi)壁的方式配置，所以，在陽極32與貫通部302之間形成有空隙部302a。此外，陽極32通過陽極接合或擴(kuò)散接合而被固定在下側(cè)框4的主面40a(參照?qǐng)D2)上。
通過陽極接合或擴(kuò)散接合側(cè)壁框3的面30b(參照?qǐng)D2)和下側(cè)框4的主面40a(參照?qǐng)D2)，下側(cè)框4被固定在下側(cè)框3上。此時(shí)，側(cè)壁框3的電子倍增部31也通過陽極接合或擴(kuò)散接合而被固定在下側(cè)框4上。分別由玻璃材料構(gòu)成的上側(cè)框2和下側(cè)框4以夾著側(cè)壁框3的狀態(tài)，通過分別接合于該側(cè)壁框而得到該電子倍增管1a的外圍器。此外，在該外圍器的內(nèi)部形成有空間，在組裝由這些上側(cè)框2、側(cè)壁框3和下側(cè)框4形成的外圍器時(shí)，進(jìn)行真空氣密處理，從而使該外圍器的內(nèi)部維持在真空狀態(tài)(詳細(xì)內(nèi)容后述)。
由于下側(cè)框4的光電面?zhèn)榷俗?01和陽極側(cè)端子403分別接觸于側(cè)壁框3的硅基板30，因此，通過在光電面?zhèn)榷俗?01和陽極側(cè)端子403上分別施加規(guī)定的電壓，可以在硅基板30的長(zhǎng)度方向(與從光電面22放出光電子的方向交叉的方向、二次電子在電子倍增部31中行進(jìn)的方向)上產(chǎn)生電位差。此外，由于下側(cè)框4的陽極端子402接觸于側(cè)壁框3的陽極32，所以可以將到達(dá)陽極32的電子作為信號(hào)而取出。
圖4中表示了側(cè)壁框3的壁部311附近的結(jié)構(gòu)。在硅基板30的凹部301內(nèi)配置的壁部311的側(cè)壁上形成有凸部311a。凸部311a以與相對(duì)的壁部311互相不同的方式交替地配置。凸部311a從壁部311的上端到下端一樣地形成。
光電倍增器1a如下地進(jìn)行動(dòng)作。即，分別在下側(cè)框4的光電面?zhèn)榷俗?01上施加-2000V，在陽極側(cè)端子403上施加0V。此外，硅基板30的電阻為約10MΩ。此外，硅基板30的電阻值可以通過改變硅基板30的體積、例如厚度而進(jìn)行調(diào)整。例如，可以通過使硅基板的厚度變薄而提高電阻值。這里，光通過由玻璃材料構(gòu)成的上側(cè)框2而入射到光電面22上時(shí)，從光電面22向側(cè)壁框3放出光電子。該被放出的光電子到達(dá)位于光電面22的正下方的電子倍增部31。由于在硅基板30的長(zhǎng)度方向上產(chǎn)生電位差，所以到達(dá)電子倍增部31的光電子朝向陽極32側(cè)。電子倍增部31形成有由多個(gè)壁部311規(guī)定的槽。因此，從光電面22到達(dá)電子倍增部31的光電子，沖撞壁部311的側(cè)壁和互相相對(duì)的側(cè)壁311間的底部301a，放出多個(gè)二次電子。在電子倍增部31中接連不斷地進(jìn)行二次電子的串級(jí)倍增，每1個(gè)從光電面到達(dá)電子倍增部的電子生成105～107個(gè)二次電子。該生成的二次電子到達(dá)陽極32，從陽極端子402作為信號(hào)而被取出。
下面，說明該第1實(shí)施例相關(guān)的電子倍增管的制造方法。制造該光電倍增器時(shí)，準(zhǔn)備直徑4英寸的硅基板(圖2的側(cè)壁框3的構(gòu)成材料)和同形狀的2片玻璃基板(圖2的上側(cè)框2和下側(cè)框4的構(gòu)成材料)。對(duì)它們的每微小的區(qū)域(例如，幾毫米方形)施行以下說明的加工。完成以下說明的加工后，按區(qū)域分割，從而完成光電倍增器。緊接著，用圖5和圖6說明其加工方法。
首先，如圖5中的區(qū)域(a)所示，準(zhǔn)備厚度0.3mm、比電阻30kΩ·cm的硅基板50(相當(dāng)于側(cè)壁框3)。在該硅基板50的兩面分別形成硅熱氧化膜60和硅熱氧化膜61。硅熱氧化膜60和硅熱氧化膜61在DEEP-RIE(反應(yīng)離子刻蝕，Reactive Ion Etching)加工時(shí)發(fā)揮作為掩模的功能。接著，如圖5中的區(qū)域(b)所示，在硅基板50的背面?zhèn)刃纬杀Ｗo(hù)膜70。在保護(hù)膜70上形成有對(duì)應(yīng)于圖2的貫通部302和陽極32之間的空隙的除去部701。在此狀態(tài)下刻蝕硅熱氧化膜61時(shí)，形成對(duì)應(yīng)于圖2的貫通部302和陽極32之間的空隙部的除去部611。
從圖5中的區(qū)域(b)所示的狀態(tài)除去保護(hù)膜70后進(jìn)行DEEP-RIE加工。如圖5中的區(qū)域(c)所示，在硅基板50上形成空隙部501，其對(duì)應(yīng)于圖2的貫通部302和陽極32之間的空隙。接著，如圖5中的區(qū)域(d)所示，在硅基板50的表面?zhèn)刃纬杀Ｗo(hù)膜71。在保護(hù)膜71上形成有除去部711、除去部712、以及除去部(未圖示)，其中，除去部711對(duì)應(yīng)于圖2的壁部311和凹部301之間的空隙，除去部712對(duì)應(yīng)于圖2的貫通部302和陽極32之間的空隙，除去部對(duì)應(yīng)于圖2的壁部311相互之間的槽。在該狀態(tài)下刻蝕硅熱氧化膜60時(shí)形成除去部601、除去部602、以及除去部(未圖示)，其中，除去部601對(duì)應(yīng)于圖2的壁部311和凹部301之間的空隙，除去部602對(duì)應(yīng)于圖2的貫通部302和陽極32之間的空隙，除去部(未圖示)對(duì)應(yīng)于圖2的壁部311相互之間的槽。
從圖5中的區(qū)域(d)的狀態(tài)除去硅熱氧化膜61之后，在硅基板50的背面?zhèn)汝枠O接合玻璃基板80(相當(dāng)于下側(cè)框4)(參照?qǐng)D5中的區(qū)域(e))。在該玻璃基板80上分別預(yù)先加工有，相當(dāng)于圖2的孔401的孔801、對(duì)應(yīng)于圖2的孔402的孔802、對(duì)應(yīng)于圖2的孔403的孔803。接著，在硅基板50的表面?zhèn)冗M(jìn)行DEEP-RIE加工。保護(hù)膜71作為DEEP-RIE加工時(shí)的掩模材料發(fā)揮功能，可以進(jìn)行縱橫比(aspect-ratio)高的加工。DEEP-RIE加工后，除去保護(hù)膜71和硅熱氧化膜61。如圖6中的區(qū)域(a)所示，通過對(duì)預(yù)先從里面進(jìn)行了空隙部501的加工的部分形成到達(dá)玻璃基板80的貫通部，而形成相當(dāng)于圖2的陽極32的島狀部52。該相當(dāng)于陽極32的島狀部52通過陽極接合被固定在玻璃基板80上。此外，在該DEEP-RIE加工時(shí)還形成槽部51和凹部503，槽部51相當(dāng)于圖2的壁部311間的槽，凹部503相當(dāng)于圖2的壁部311與凹部301的空隙。這里，在槽部51的側(cè)壁和底部301a上形成二次電子放出面。
接著，如圖6中的區(qū)域(b)所示，準(zhǔn)備相當(dāng)于上側(cè)框2的玻璃基板90。在玻璃基板90上，通過锪孔加工形成有凹部901(相當(dāng)于圖2的凹部201)，設(shè)置有從玻璃基板90的表面至凹部901的孔902(相當(dāng)于圖2的孔202)。如圖6中的區(qū)域(c)所示，相當(dāng)于圖2的光電面端子21的光電面端子92插入并固定于孔902中，同時(shí)在凹部901中形成光電面91。
加工進(jìn)行至圖6中的區(qū)域(a)的硅基板50和玻璃基板80、以及加工進(jìn)行至圖6中的區(qū)域(c)的玻璃基板90，如圖6中的區(qū)域(d)所示，在真空氣密的狀態(tài)下通過陽極接合或擴(kuò)散接合而被接合。然后，分別地，相當(dāng)于圖2的光電面?zhèn)榷俗?1的光電面?zhèn)榷俗?1插入并固定于孔801中，相當(dāng)于圖2的陽極端子42的陽極端子82插入并固定于孔802中，相當(dāng)于圖2的陽極側(cè)端子43的陽極側(cè)端子83插入并固定于孔803中，由此，成為圖6中的區(qū)域(e)所示的狀態(tài)。然后，通過以芯片單元切割而得到具有如圖1和圖2所示的結(jié)構(gòu)的光電倍增器。
(第2實(shí)施例)圖7是表示本發(fā)明相關(guān)的光電倍增器的第2實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的圖。該第2實(shí)施例相關(guān)的光電倍增器，除了光電面的配置位置不同這一點(diǎn)之外，是具備與第1實(shí)施例相關(guān)的光電倍增器同樣的結(jié)構(gòu)的、具有反射型光電面的光電倍增器。此外，在圖7中的區(qū)域(a)中表示有相當(dāng)于表示第1實(shí)施例的組裝工序的圖2中所示的側(cè)壁框的硅基板30。
在該第2實(shí)施例中，在硅基板30上，如圖7中的區(qū)域(a)所示，在電子倍增部31的端部中位于與陽極32相反側(cè)的端部上形成有光電面22。具體來說，如圖7中的區(qū)域(b)所示，在與電子倍增部31的陽極32相反一側(cè)的端部中，在規(guī)定槽部的壁部311的側(cè)面、以及壁部間的槽部底部，形成有光電面22。
通過這樣的結(jié)構(gòu)，在第2實(shí)施例相關(guān)的光電倍增器中，光電面22接受以構(gòu)成上側(cè)框2的玻璃基板20為透過窗而通過的光，并使光電子從光電面22向陽極32側(cè)放出。來自光電面22的光電子朝向陽極32在槽部中傳播，在其途中沖撞于壁部311的側(cè)面和互相相對(duì)的壁部311間的底部301a，放出二次電子。這樣依次被串級(jí)倍增的電子到達(dá)陽極32(參照?qǐng)D7中的區(qū)域(c))。此外，在圖7中的區(qū)域(c)中表示有相當(dāng)于表示第1實(shí)施例的截面結(jié)構(gòu)的圖3的截面圖。
(第3實(shí)施例)圖8是表示本發(fā)明相關(guān)的光電倍增器的第3實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的圖。該第3實(shí)施例也是，除了光電面22的配置結(jié)構(gòu)不同這一點(diǎn)之外，是具備與第1實(shí)施例相關(guān)的光電倍增器同樣的結(jié)構(gòu)的、具有反射型光電面的光電倍增器。
在該第3實(shí)施例相關(guān)的光電倍增器中，如圖8所示，光電面22夾著電子倍增部31而設(shè)置在與陽極32相反的一側(cè)的側(cè)壁框3的內(nèi)側(cè)側(cè)面上。該內(nèi)側(cè)側(cè)面分別相對(duì)于作為透過窗發(fā)揮功能的上側(cè)框2和電子倍增部31傾斜地設(shè)置，通過在該內(nèi)側(cè)側(cè)面上形成光電面22而得到具有反射型光電面的光電倍增器。
通過這樣的結(jié)構(gòu)，在第3實(shí)施例相關(guān)的光電倍增器中，光電面22接受以構(gòu)成上側(cè)框2的玻璃基板20為透過窗而通過的光，并使光電子從光電面22向電子倍增部31放出。來自光電面22的光電子朝向陽極32而在電子倍增部31的槽部中傳播，但在其途中沖撞于壁部311的側(cè)面和互相相對(duì)的壁部311間的底部301a，放出二次電子。這樣依次被串級(jí)倍增的電子到達(dá)陽極32。此外，在圖8中表示有相當(dāng)于表示第1實(shí)施例的截面結(jié)構(gòu)的圖3的截面圖。
(第4實(shí)施例)在上述的第1～第3實(shí)施例相關(guān)的透過型和反射型的各光電倍增器中，配置在外圍器內(nèi)的電子倍增部31在與構(gòu)成側(cè)壁框3的硅基板30接觸的狀態(tài)下被形成為一體。但是，在這樣的側(cè)壁框3和電子倍增部31接觸的狀態(tài)下，該電子倍增部31會(huì)受到通過側(cè)壁框3的外部雜音的影響，存在檢測(cè)精度降低的可能性。
于是，在第4實(shí)施例相關(guān)的光電倍增器中，將與側(cè)壁框3形成為一體的電子倍增部31和陽極32，以與該側(cè)壁框3間距規(guī)定距離的狀態(tài)，分別配置在玻璃基板40(下側(cè)框4)上的平坦部上。此外，圖9中的區(qū)域(a)表示在該第4實(shí)施例中的側(cè)壁框的斜視圖，圖9中的區(qū)域(b)表示相當(dāng)于表示第1實(shí)施例的截面結(jié)構(gòu)的圖3的截面圖。從該圖9也可以判斷出，該第4實(shí)施例相關(guān)的光電倍增器是，除了電子倍增部31和陽極32分別固定在離開側(cè)壁框2規(guī)定距離的下側(cè)框4即玻璃基板40上這一點(diǎn)之外，與第1實(shí)施例相關(guān)的電子倍增管具備同樣的結(jié)構(gòu)的、具有透過型光電面的光電倍增器。
(第5實(shí)施例)
在上述的第1～第4實(shí)施例相關(guān)的透過型和反射型的各光電倍增器中，上側(cè)框2由玻璃基板20構(gòu)成，該玻璃基板20自身發(fā)揮作為透過窗的功能。但是，上側(cè)框2也可以由硅基板構(gòu)成。此時(shí)，在該上側(cè)框2或側(cè)壁框3的任意一個(gè)上形成有透過窗。圖10和圖11是用于說明設(shè)置在由硅材料構(gòu)成的上側(cè)框2或側(cè)壁框3上的透過窗的形成方法的圖。
例如，圖10是表示應(yīng)用SOI(Silicon On Insulator)基板作為上側(cè)框2時(shí)的透過窗生成工序的圖。該SOI基板是，如圖10中的區(qū)域(a)所示，通過在基底硅基板200上成膜濺射玻璃基板210后，進(jìn)一步在該濺射玻璃基板210上通過陽極接合而接合上側(cè)硅基板200而得到的。于是，如圖10中的區(qū)域(b)所示，通過從SOI基板的兩面(位于濺射玻璃基板210的兩面的硅基板200)向?yàn)R射玻璃基板210刻蝕而形成凹部200a、200b。由于這些凹部200a、200b而露出的濺射玻璃基板210的一部分成為透過窗。在透過型的光電倍增器的情況中，在成為外圍器的內(nèi)側(cè)的濺射玻璃基板210的面上形成光電面22。
作為上側(cè)框2只應(yīng)用硅基板200時(shí)，首先，在準(zhǔn)備的硅基板200的一個(gè)面上，如圖11中的區(qū)域(a)所示，形成有寬度在幾μm以下且適當(dāng)?shù)纳疃鹊陌疾?。從硅基?00的表面來看，該槽部可以形成為柱狀，另外也可以形成為網(wǎng)眼狀。然后，如圖11中的區(qū)域(b)所示，通過使硅基板200的一個(gè)面中形成有槽部的區(qū)域熱氧化，而使該硅基板200的一部分玻璃化。另一方面，硅基板200的另一個(gè)面，如圖11中的區(qū)域(c)所示，通過刻蝕直到被玻璃化的區(qū)域而形成凹部200c，得到透過窗。透過型的光電倍增器的情況下，在通過凹部200c而露出的玻璃化區(qū)域(透過窗)上形成有光電面22。
此外，使硅基板200熱氧化而形成透過窗時(shí)，也可以應(yīng)用圖11所示的形成方法以外的方法。即，也可以以厚度幾μm左右的方式蝕刻硅基板200的透過窗形成域，通過熱氧化該透過窗形成域而使其玻璃化。此時(shí)，可以從硅基板200的兩面刻蝕，也可以只從單面刻蝕。具體來說，準(zhǔn)備應(yīng)該成為上側(cè)框的硅基板200(參照?qǐng)D12中的區(qū)域(a))，通過從硅基板200的兩面進(jìn)行刻蝕而形成凹處200d、200e(參照?qǐng)D12中的區(qū)域(b))。此時(shí)，透過窗形成域的厚度為幾μm左右，通過熱氧化該刻蝕的區(qū)域而玻璃化該硅基板200的一部分，由此得到透過窗240。在透過型的光電倍增器的情況下，在通過凹部200e而露出的玻璃化區(qū)域240(透過窗)上形成光電面22(參照?qǐng)D12中的區(qū)域(c))。
如以上形成的透過窗也可以設(shè)置在由硅材料構(gòu)成的側(cè)壁框3上。圖13是表示本發(fā)明相關(guān)的光電倍增器的第5實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的圖。此外，該圖13是對(duì)應(yīng)于表示第1實(shí)施例相關(guān)的光電倍增器的截面結(jié)構(gòu)的圖3的截面圖。
第5實(shí)施例相關(guān)的光電倍增器，與第1～第4實(shí)施例相關(guān)的光電倍增器相比較，不同點(diǎn)在于上側(cè)框2由硅基板200構(gòu)成。此外，在該第5實(shí)施例中，除了是透過窗設(shè)置在側(cè)壁框3上、在該透過窗的內(nèi)側(cè)形成有光電面22的透過型的光電倍增器這點(diǎn)之外，具備與第1實(shí)施例相關(guān)的光電倍增器同樣的結(jié)構(gòu)。
在上述的各實(shí)施例中，硅基板和玻璃基板的接合通過陽極接合或擴(kuò)散接合進(jìn)行。根據(jù)這樣的陽極接合或擴(kuò)散接合可以盡量避免進(jìn)行熔接等時(shí)產(chǎn)生的異物的發(fā)生等情況。
具體來說，陽極接合通過如圖14中的區(qū)域(a)中所示的裝置來進(jìn)行。即，在金屬底座510上依次設(shè)置硅基板200和玻璃基板20，進(jìn)一步在其上設(shè)置金屬重錘520。通過在該樣態(tài)下在金屬底座510和金屬重錘520間施加規(guī)定電壓，使硅基板200和玻璃基板20密接地接合。
另一方面，硅基板200和玻璃基板20的接合也可以通過擴(kuò)散接合來實(shí)現(xiàn)。圖14中的區(qū)域(b)是用于說明擴(kuò)散接合的圖。如該圖14中的區(qū)域(b)所示，在接合部分分別形成有Cu膜的硅基板200和玻璃基板20之間，配置依次層疊有Au膜、In膜和Au膜的金屬層，通過在比較低的溫度下熱壓焊這些硅基板200和玻璃基板20，使硅基板200和玻璃基板20密接地接合。此外，所謂“擴(kuò)散接合”，是指將在常溫下不互相混合的多個(gè)金屬層設(shè)置在被接合部件之間，通過向該金屬層賦予熱能而使特定的金屬層互相交融(擴(kuò)散)，通過最終形成合金而接合被接合部件間的技術(shù)。
此外，本發(fā)明相關(guān)的光電倍增器的制造方法，除了可以制造具有上述那樣的構(gòu)造的光電倍增器以外，還可以制造具有其它各種構(gòu)造的光電倍增器。
圖15是表示可由本發(fā)明相關(guān)的制造方法制造的光電倍增器的其它構(gòu)造的圖。在該圖15中表示有可由本發(fā)明相關(guān)的制造方法制造的光電倍增器10的截面構(gòu)造。光電倍增器10，如圖15中的區(qū)域(a)所示，由上側(cè)框11、側(cè)壁框12(硅基板)、第1下側(cè)框13(玻璃部件)、第2下側(cè)框(基板)分別陽極接合而構(gòu)成。上側(cè)框11由玻璃材料構(gòu)成，在與其側(cè)壁框12相對(duì)的面上形成有凹部11b。在該凹部11b的底部的幾乎整個(gè)面上形成有光電面112。給予光電面112電位的光電面電極113和接觸于后述的表面電極的表面電極端子111，分別配置在各凹部11b的一端和另一端。
側(cè)壁框12中以與硅基板12a在管軸方向上平行地設(shè)置有多個(gè)孔121。在該孔121的內(nèi)面上形成有二次電子放出面。此外，在孔121各自兩端的開口部附近配置有表面電極122和里面電極123。在圖15中的區(qū)域(b)中表示了孔121和表面電極122的位置關(guān)系。如該圖15中的區(qū)域(b)所示，以接近于孔121的方式配置有表面電極122。此外，關(guān)于里面電極123也同樣。表面電極122接觸于表面電極端子111，在里面電極123上接觸有里面電極端子143。因此，在側(cè)壁框12中在孔121的軸方向上產(chǎn)生電位，從光電面112放出的光電子在孔121內(nèi)向圖中下方行進(jìn)。
第1下側(cè)框13是用于連結(jié)側(cè)壁框12和第2下側(cè)框14的部件，陽極接合(也可以擴(kuò)散接合)于側(cè)壁框12和第2下側(cè)框14二者上。
第2下側(cè)框14由設(shè)置有多個(gè)孔141的硅基板14a構(gòu)成。陽極142插入并固定在各該孔141中。
在圖15所示的光電倍增器10中，從圖中上方入射的光透過上側(cè)框11的玻璃基板而入射于光電面112。根據(jù)該入射光，從光電面112向側(cè)壁框12放出光電子。放出的光電子進(jìn)入到第1下側(cè)框13的孔121中。進(jìn)入到孔121的光電子一邊沖撞于孔121的內(nèi)壁、一邊生成二次電子，生成的二次電子向第2下側(cè)框14放出。陽極142將該被放出的二次電子作為信號(hào)而取出。
接著，說明本發(fā)明相關(guān)的光電倍增器的各實(shí)施例中適用的光模件。此外，在以下的說明中，為簡(jiǎn)單起見，說明應(yīng)用第1實(shí)施例相關(guān)的光電倍增器1a的分析模件。圖16中的區(qū)域(a)是表示應(yīng)用第1實(shí)施方式相關(guān)的光電倍增器1a的分析模件的構(gòu)造的圖。分析模件85具備玻璃板850、氣休導(dǎo)入管851、氣體排氣管852、溶劑導(dǎo)入管853、試劑混合反應(yīng)路854、檢測(cè)部855、廢液集中處856、試劑通路857。氣體導(dǎo)入管851和氣體排氣管852是為了將成為分析對(duì)象的氣體向分析模件85中導(dǎo)入或排氣而設(shè)計(jì)的。從氣體導(dǎo)入管851導(dǎo)入的氣體，通過形成在玻璃平板850上的提取通路853a，從氣體排氣管852向外部排出。因此，通過使從溶劑導(dǎo)入管853導(dǎo)入的溶劑通過提取通路853a，在被導(dǎo)入的氣體中存在特定的所關(guān)心的物質(zhì)(例如，環(huán)境荷爾蒙或微粒)時(shí)，可以在溶劑中提取它們。
通過提取通路853a的溶劑含有提取的關(guān)心物質(zhì)，被導(dǎo)入到試劑混合反應(yīng)通路854中。試劑混合反應(yīng)通路854為多個(gè)，通過從試劑通路857導(dǎo)入分別對(duì)應(yīng)于它們的試劑，可以在溶劑中混合試劑?；旌嫌性噭┑娜軇┮贿呥M(jìn)行反應(yīng)一邊在試劑混合反應(yīng)通路854中向檢測(cè)部855行進(jìn)。在檢測(cè)部855中結(jié)束了關(guān)心物質(zhì)的檢測(cè)的溶劑被廢棄于廢液集中處856。
參照?qǐng)D16中的區(qū)域(b)來說明檢測(cè)部855的結(jié)構(gòu)。檢測(cè)部855具備發(fā)光二極管陣列855a、光電倍增器1a、電源855c、和輸出電路855b。發(fā)光二極管陣列855a中，分別對(duì)應(yīng)于玻璃平板850的試劑混合反應(yīng)通路854而設(shè)置有多個(gè)發(fā)光二極管。從發(fā)光二極管陣列855a出射的激勵(lì)光(圖中實(shí)線箭頭)被導(dǎo)入至試劑混合反應(yīng)通路854。在試劑混合反應(yīng)通路854中流通著含有關(guān)心物質(zhì)的溶劑，在試劑混合反應(yīng)通路854內(nèi)，當(dāng)關(guān)心物質(zhì)與試劑反應(yīng)之后，激勵(lì)光照射在對(duì)應(yīng)于檢測(cè)部855的試劑混合反應(yīng)通路854，熒光或透過光(圖中虛線箭頭)到達(dá)光電倍增器1a。該熒光或透過光照射在光電倍增器1a的光電面22上。
如上所述，由于在光電倍增器1a上設(shè)置有具有多個(gè)槽(例如相當(dāng)于20道的量)的電子倍增部，所以可以檢測(cè)哪個(gè)位置(哪個(gè)試劑混合反應(yīng)通路854)的熒光或透過光有變化。該檢測(cè)結(jié)果由輸出電路855b輸出。此外，電源855c是用于驅(qū)動(dòng)光電倍增器1a的電源。此外，在玻璃平板850上配置有玻璃薄板(未圖示)，其覆蓋著除了氣體導(dǎo)入管851、氣體排氣管852、溶劑導(dǎo)入管853與玻璃平板850的接點(diǎn)部、以及廢液集中處856與試劑通路857的試樣注入部以外的，提取通路853a、試劑混合反應(yīng)通路854、試劑通路857(除了試樣注入部)等。
如以上所述，根據(jù)本發(fā)明，電子倍增部31是通過在硅基板30a上進(jìn)行槽加工而形成的，另外，由于硅基板30a陽極接合或擴(kuò)散接合在玻璃基板40a上，所以無振動(dòng)部分。因此，各實(shí)施方式相關(guān)的光電倍增器在耐震性、耐沖擊性方面優(yōu)異。
陽極32由于陽極接合或擴(kuò)散接合在玻璃基板40a上，所以無熔接時(shí)的金屬飛沫。因此，各實(shí)施例相關(guān)的光電倍增器的電穩(wěn)定性和耐震動(dòng)性、耐沖擊性得到了提高。陽極32由于其下表面整體與玻璃基板40a陽極接合或擴(kuò)散接合，所以不會(huì)由于沖擊、振動(dòng)而振動(dòng)陽極32。因此提高了該光電倍增器的耐震性、耐沖擊性。
此外，在該電子倍增管的制造中，不需要裝配內(nèi)部構(gòu)造，處理簡(jiǎn)單因而作業(yè)時(shí)間端。由于由上側(cè)框2、側(cè)壁框3和下側(cè)框4構(gòu)成的外圍器(真空容器)與內(nèi)部構(gòu)造一體地構(gòu)成，所以可以容易地進(jìn)行小型化。由于在內(nèi)部無各種部件，所以不需要電接合、機(jī)械接合。
由于在密封由上側(cè)框2、側(cè)壁框3和下側(cè)框4構(gòu)成的外圍器時(shí)不需要特別的部件，所以如本發(fā)明相關(guān)的光電倍增器那樣，可以進(jìn)行晶圓尺寸上的密封。密封后切割而得到多個(gè)光電倍增器，所以操作容易且可以以低成本地進(jìn)行制作。
由于通過陽極接合或擴(kuò)散接合進(jìn)行密封，所以不產(chǎn)生異物。因此提高了該光電倍增器的電穩(wěn)定性和耐震性、耐沖擊性。
在電子倍增部31中，在由壁部311構(gòu)成的多個(gè)槽的側(cè)壁上發(fā)生電子沖撞的同時(shí)逐漸串級(jí)倍增。因此，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且不需要很多部件，因此可容易地使其小型化。
根據(jù)應(yīng)用具有上述那樣的構(gòu)造的各實(shí)施例相關(guān)的光電倍增器的分析模件85，可檢測(cè)微小的粒子。此外，可以連續(xù)地進(jìn)行從提取到反應(yīng)、檢測(cè)為止的操作。
由以上的本發(fā)明的說明可知，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種變形。那樣的變形不能視為脫離了本發(fā)明的思想和范圍，所有的對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的改進(jìn)，包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明相關(guān)的光電倍增器可適用于需要檢測(cè)微弱光的各種檢測(cè)領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種光電倍增器，其特征在于，具備外圍器，內(nèi)部維持在真空狀態(tài)，其至少一部分由具有平坦部的玻璃基板構(gòu)成；光電面，被收納在所述外圍器內(nèi)，根據(jù)通過該外圍器取入的光而向該外圍器的內(nèi)部放出光電子；電子倍增部，以被收納在所述外圍器內(nèi)的狀態(tài)配置在所述玻璃基板上的所述平坦部的規(guī)定區(qū)域上，對(duì)從所述光電面放出的光電子進(jìn)行串級(jí)倍增；以及陽極，以被收納在所述外圍器內(nèi)的狀態(tài)配置在所述玻璃基板上的所述平坦部中除了配置有所述電子倍增部的區(qū)域的區(qū)域上，用于將由所述電子倍增部串級(jí)倍增的電子中到達(dá)的電子作為信號(hào)取出。
2.如權(quán)利要求1所述的光電倍增器，其特征在于，所述外圍器具備所述玻璃基板即下側(cè)框；相對(duì)于該下側(cè)框的上側(cè)框；以及，設(shè)置在該上側(cè)框和下側(cè)框之間、具有包圍所述電子倍增部和所述陽極的形狀的側(cè)壁框。
3.如權(quán)利要求2所述的光電倍增器，其特征在于，所述電子倍增部和所述陽極，在與構(gòu)成所述外圍器的一部分的所述側(cè)壁框間距規(guī)定距離的狀態(tài)下，分別配置在所述玻璃基板上的所述平坦部上。
4.如權(quán)利要求2或3所述的光電倍增器，其特征在于，所述側(cè)壁框由硅材料構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求2～4的任一項(xiàng)所述的光電倍增器，其特征在于，所述上側(cè)框由玻璃材料以及硅材料的任一種材料構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1～5的任一項(xiàng)所述的光電倍增器，其特征在于，所述電子倍增部由硅材料構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1～6的任一項(xiàng)所述的光電倍增器，其特征在于，所述陽極由硅材料構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求1所述的光電倍增器，其特征在于，所述電子倍增部和所述陽極分別由硅材料構(gòu)成，這些電子倍增部和陽極通過陽極接合以及擴(kuò)散接合的任何一種接合方式被固定于所述玻璃基板上的所述平坦部。
9.如權(quán)利要求2所述的光電倍增器，其特征在于，所述電子倍增部、所述陽極和所述側(cè)壁框分別由硅材料構(gòu)成，這些電子倍增部、陽極和側(cè)壁框，通過陽極接合和擴(kuò)散接合的任何一種接合方式而被固定于所述玻璃基板上的所述平坦部。
10.如權(quán)利要求4或9所述的光電倍增器，其特征在于，所述上側(cè)框由玻璃材料構(gòu)成，所述上側(cè)框，以與所述下側(cè)框一起夾著所述側(cè)壁框的方式，通過陽極接合或擴(kuò)散接合而被接合于所述側(cè)壁框。
11.如權(quán)利要求5所述的光電倍增器，其特征在于，所述上側(cè)框具備用于向所述外圍器內(nèi)取入光的透過窗。
12.如權(quán)利要求4或9所述的光電倍增器，其特征在于，所述側(cè)壁框具備用于向所述外圍器內(nèi)取入光的透過窗。
13.制造如權(quán)利要求2所述的光電倍增器的方法，其特征在于，準(zhǔn)備構(gòu)成所述外圍器的一部分的由玻璃材料構(gòu)成的下側(cè)框，準(zhǔn)備構(gòu)成所述外圍器的一部分的側(cè)壁框，該側(cè)壁框是通過對(duì)一個(gè)硅基板進(jìn)行刻蝕加工而與所述電子倍增部和所述陽極一起形成的，準(zhǔn)備構(gòu)成所述外圍器的一部分的上側(cè)框，然后，將所述側(cè)壁框與所述電子倍增部和所述陽極一起，通過陽極接合以及擴(kuò)散接合的任一種方式而固定在所述下側(cè)框上。
14.一種制造光電倍增器的方法，其特征在于，是制造具備外圍器，由下側(cè)框、側(cè)壁框和上側(cè)框構(gòu)成，并且其內(nèi)部維持在真空狀態(tài)；被收納在該外圍器內(nèi)的光電面；被收納在該外圍器內(nèi)的電子倍增部；至少一部分被收納在該外圍器內(nèi)的陽極，的光電倍增器的制造方法，準(zhǔn)備構(gòu)成所述外圍器的一部分的由玻璃材料構(gòu)成的下側(cè)框，準(zhǔn)備構(gòu)成所述外圍器的一部分的由硅材料構(gòu)成的側(cè)壁框，準(zhǔn)備構(gòu)成所述外圍器的一部分的上側(cè)框，然后，將所述側(cè)壁框通過陽極接合以及擴(kuò)散接合的任一種接合方式而固定在所述下側(cè)框上。
15.如權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述上側(cè)框由玻璃材料構(gòu)成，所述上側(cè)框，以夾著所述下側(cè)框和所述側(cè)壁框的方式，通過陽極接合或擴(kuò)散接合而被接合于所述側(cè)壁框。
16.如權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述上側(cè)框由硅材料構(gòu)成，以夾著所述下側(cè)框和所述側(cè)壁框的方式，接合于該側(cè)壁框。
17.如權(quán)利要求13、14或16所述的方法，其特征在于，在所述上側(cè)框上形成有用于向所述外圍器內(nèi)取入光的透過窗。
18.如權(quán)利要求13、14或16所述的方法，其特征在于，在所述側(cè)壁框上形成有用于向所述外圍器內(nèi)取入光的透過窗。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有用于可容易地實(shí)現(xiàn)高檢測(cè)精度和微細(xì)加工的構(gòu)造的光電倍增器及其制造方法。該光電倍增器(1a)具備內(nèi)部維持在真空的外圍器(2，3，4)，在該外圍器(2，3，4)內(nèi)配置有根據(jù)入射光而放出電子的光電面(22)、將從該光電面(22)放出的電子串級(jí)倍增的電子倍增部(31)、用于取出由該電子倍增部(31)生成的二次電子的陽極(32)。上述外圍器(2，3，4)的一部分由具有平坦部的玻璃基板(20，40)構(gòu)成，在該玻璃基板(20，40)上的平坦部上以二維方式分別配置有上述電子倍增部(31)和陽極(32)。
文檔編號(hào)H01J43/12GK1918686SQ20058000470
公開日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2005年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月17日
發(fā)明者久嶋浩之, 下井英樹, 影山明廣, 井上圭祐, 伊藤益保 申請(qǐng)人:浜松光子學(xué)株式會(huì)社