電子倍增器的制造方法
【專利摘要】電子倍增器（100）具備：絕緣性基板（11），具有電配線圖案（20）并形成有貫通孔（16）；MCP（12），配置在絕緣性基板（11）的貫通孔（16）的一側(cè)并電連接于電配線圖案（20）；屏蔽板（13），配置在MCP（12）的一側(cè)并電連接于MCP（12）；陽極（15），配置在貫通孔（16）的另一側(cè)并電連接于電配線圖案（20）；以及信號讀出端子（19），固定于絕緣性基板（11）并用于從陽極（15）讀出信號。屏蔽板（13）以從厚度方向看包含MCP（12）的形式形成。在屏蔽板（13），形成有使MCP（12）的至少一部分露出的貫通孔（27）。絕緣性基板（11）、MCP（12）、屏蔽板（13）和陽極（15）以成為一體的形式相互固定。
【專利說明】電子倍增器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是涉及一種電子倍增器，特別是涉及具備了微通道板的電子倍增器。
【背景技術(shù)】
[0002]作為現(xiàn)有的電子倍增器，已知的有具備通過使薄板狀的玻璃基板形成多個細微的貫通孔(通道(channel))而構(gòu)成的微通道板(Micro-Channel Plate,以下稱為“MCP”)。在該電子倍增器中，若電子入射到施加了電壓的微通道板的通道，則電子在通道內(nèi)的側(cè)壁反復(fù)碰撞，通過放出二次電子而倍增，受倍增的電子在陽極上被檢測。作為這樣的電子倍增器，例如在專利文獻I中公開有在微通道板薄膜蒸鍍有介電絕緣體的電子倍增器。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特表2006-522454號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0007]然而，隨著在近年來的電子倍增器中例如以質(zhì)量分析、半導(dǎo)體檢查裝置和表面分析為代表的各種分析裝置的日益普及，要求削減其部件個數(shù)來謀求成本降低。此外，在上述那樣的電子倍增器中，期望能夠使其動作穩(wěn)定化而提高可靠性。
[0008]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠降低成本且可以提高可靠性的電子倍增器。
[0009]解決技術(shù)問題的手段
[0010]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一個觀點的電子倍增器，具備:絕緣性基板，具有電配線圖案，形成有在厚度方向上延伸的貫通孔；微通道板，配置在厚度方向上的絕緣性基板的貫通孔的一側(cè)，電連接于電配線圖案；金屬板，配置在厚度方向上的微通道板的一偵牝電連接于微通道板；陽極，配置在厚度方向上的絕緣性基板的貫通孔的另一側(cè)，電連接于電配線圖案；以及信號讀出端子，固定于絕緣性基板，用于經(jīng)由電配線圖案而從陽極讀出信號，金屬板以從厚度方向看包含微通道板的形式形成，并且在金屬板形成有使微通道板的至少一部分露出的貫通孔，絕緣性基板、微通道板、金屬板和陽極以成為一體的形式相互固定。
[0011]在該電子倍增器中，配線作為電配線圖案設(shè)置在絕緣性基板，在該絕緣性基板安裝有微通道板和陽極，并且該微通道板由金屬板屏蔽，于是，它們被一體構(gòu)成。通過這樣的結(jié)構(gòu)，能夠起到如下的作用和效果。即，部件個數(shù)的減少以及結(jié)構(gòu)的簡易化變得可能，成本降低變得可能。此外，通過電子金屬板能夠抑制微通道板的充電，可以使電子倍增器的動作穩(wěn)定化而提高可靠性。
[0012]另外，可選地，在電配線圖案中，微通道板的輸出側(cè)經(jīng)由第I分壓電路部而連接于與微通道板的另一側(cè)電連接的電壓供給端子。在此情況下，不需要微通道板的輸出側(cè)電極用的電壓供給端子，因而可以減少配線數(shù)。
[0013]此時，可選地，在電配線圖案中，具有比微通道板電阻值更低的電阻值的第2分壓電路部以相對于微通道板并列的形式連接。微通道板的特性進而來自陽極的輸出信號的特性被發(fā)現(xiàn)隨著微通道板電位、以及微通道板的輸出側(cè)和陽極間電位而會發(fā)生變化。因此，若微通道板的電阻值有偏差，則由于這些電位發(fā)生了變化，因此存在輸出信號的特性發(fā)生變化的擔(dān)憂。這點通過像上述那樣安裝第2分壓部，即使在微通道板的電阻值發(fā)生變化的情況下，也能夠抑制微通道板電位以及微通道板和陽極間電位的變化，因而輸出信號的穩(wěn)定化變得可能。
[0014]另外，可選地，金屬板施加有提供給微通道板的一側(cè)的電壓。在此情況下，例如不需要將電位提供給設(shè)置在電配線圖案上的微通道板的輸入側(cè)電極的電極，可以減少配線數(shù)。
[0015]另外，可選地，金屬板以從厚度方向看包含絕緣性基板的形式形成。在此情況下，通過金屬板能夠抑制絕緣性基板的充電，可以進一步使電子倍增器的動作穩(wěn)定化。
[0016]另外，可選地，作為很好地起到上述作用和效果的結(jié)構(gòu)，具體而言為如下結(jié)構(gòu)。即，可選地，微通道板通過被絕緣性基板和金屬板夾持而固定于絕緣性基板和金屬板。另外，可選地，金屬板通過導(dǎo)電性的緊固構(gòu)件而固定于絕緣性基板且電連接于電配線圖案。另外，可選地，陽極通過導(dǎo)電性的粘結(jié)劑而固定于絕緣性基板且電連接于電配線圖案。
[0017]另外，可選地，在絕緣性基板和金屬板中的至少一者，設(shè)置有用于與外部固定的固定孔。在此情況下，可以容易且很好地固定并保持電子倍增器。
[0018]另外，可選地，絕緣性基板是至少包含相對于金屬板平行地延伸的第I平行部、以層疊在厚度方向上的第I平行部的另一側(cè)的形式配置的第2平行部、以及以連結(jié)第I和第2平行部的形式相對于該第I和第2平行部交叉的交叉部的彎折基板，絕緣性基板的貫通孔形成在第I平行部，陽極設(shè)置在第I平行部的第2平行部側(cè)的表面上，具有絕緣性或?qū)щ娦缘闹е梢越橛诘贗和第2平行部之間。在此情況下，可以減少厚度方向視圖上絕緣性基板的專有面積。
[0019]另外，可選地，絕緣性基板至少包含第I基板、以及以層疊在厚度方向上的第I基板的另一側(cè)的形式配置的第2基板，絕緣性基板的貫通孔形成在第I基板，陽極設(shè)置在第I基板的第2基板側(cè)的表面上，具有絕緣性或?qū)щ娦缘闹е橛诘贗和第2基板之間。在此情況下，也可以減少厚度方向視圖上絕緣性基板的專有面積。
[0020]另外，可選地，絕緣性基板是至少包含第I基板、以及以層疊在厚度方向上的第I基板的另一側(cè)的形式配置的第2基板的多重基板，絕緣性基板的貫通孔形成在第I基板，陽極設(shè)置在第2基板的第I基板側(cè)的表面上。在此情況下，也可以減少厚度方向視圖上絕緣性基板的專有面積。
[0021]此時，可選地，在第2基板的與第I基板側(cè)相反側(cè)的表面上，形成有噪聲屏蔽部。在此情況下，能夠減少因噪聲引起的不良影響。
[0022]發(fā)明效果
[0023]根據(jù)本發(fā)明，能夠降低成本，且可以提高可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】[0024]圖1是表示第I實施方式所涉及的電子倍增器的入射面?zhèn)鹊母怕詧D。
[0025]圖2是表示圖1的電子倍增器的陽極側(cè)的概略圖。
[0026]圖3是沿著圖1的II1-1II線的截面圖。
[0027]圖4是表示圖1的電子倍增器中的絕緣性基板的入射面?zhèn)鹊母怕詧D。
[0028]圖5是切斷圖1的電子倍增器中的MCP的一部分來表示的立體圖。
[0029]圖6是表示圖1的電子倍增器的等價電路的圖。
[0030]圖7是表示圖1的電子倍增器中的變形例的入射面?zhèn)鹊母怕詧D。
[0031]圖8是表示圖1的電子倍增器中的另一個變形例的入射面?zhèn)鹊母怕詧D。
[0032]圖9是表示圖1的電子倍增器中的又一個變形例的入射面?zhèn)鹊母怕詧D。
[0033]圖10是表示圖1的電子倍增器中的別的變形例的對應(yīng)于圖3的截面圖。
[0034]圖11是表示第2實施方式所涉及的電子倍增器的對應(yīng)于圖3的截面圖。
[0035]圖12是表示圖11的電子倍增器的陽極側(cè)的概略圖。
[0036]圖13是表示圖11的電子倍增器的等價電路的圖。
[0037]圖14是表示第3實施方式所涉及的電子倍增器的入射面?zhèn)鹊母怕詧D。
[0038]圖15是表示圖14 的電子倍增器的對應(yīng)于圖3的截面圖。
[0039]圖16是表示圖14的電子倍增器的變形例的對應(yīng)于圖3的概略圖。
[0040]圖17是表示第4實施方式所涉及的電子倍增器的等價電路的圖。
[0041]圖18是表示第5實施方式所涉及的電子倍增器的陽極側(cè)的概略圖。
[0042]圖19是表示圖18的電子倍增器的等價電路的圖。
[0043]圖20是表示第6實施方式所涉及的電子倍增器的陽極側(cè)的概略圖。
[0044]圖21是表示圖20的電子倍增器的等價電路的圖。
[0045]圖22是表示第7實施方式所涉及的電子倍增器的等價電路的圖。
[0046]圖23是表示第8實施方式所涉及的電子倍增器的等價電路的圖。
[0047]圖24是表示第9實施方式所涉及的電子倍增器的等價電路的圖。
[0048]符號說明:
[0049]11, 311…絕緣性基板，12…MCP (微通道板)，13…屏蔽板(金屬板)，15…陽極，16…貫通孔，18...固定孔，19...信號讀出端子，20，21，22...電配線圖案，27...貫通孔，52...偏壓電極(電壓供給端子)，53…第I分壓電路部，54…第2分壓電路部，100，200，300，400，500，600，700，800，900...電子倍增器，301…支柱，303…噪聲屏蔽部，321…第I平行部，322…第2平行部，323…垂直部(交叉部)，331，341…第I基板，332，342…第2基板，N2…導(dǎo)電螺絲(緊固構(gòu)件)。
【具體實施方式】
[0050]以下，就本發(fā)明的優(yōu)選實施方式參照附圖作詳細說明。再有，在以下說明中對相同或者相當(dāng)要素賦予相同符號，省略重復(fù)的說明。
[0051][第I實施方式]
[0052]首先，就第I實施方式進行說明。如圖1~3所示，本實施方式的電子倍增器100是以高靈敏度.高速度.高分辨率對電子實施倍增并加以檢測的電子倍增器。電子倍增器100能夠適用于例如質(zhì)量分析、半導(dǎo)體檢測裝置以及表面分析裝置等各種各樣的電子裝置。該電子倍增器100是卡片(card)型檢測器，具備絕緣性基板11、層疊的多塊(這里是2塊)MCP (微通道板)12，12、屏蔽板(金屬板)13、定心基板14、以及陽極15。
[0053]如圖1?4所示,絕緣性基板11由具有絕緣性的材料(例如玻璃環(huán)氧)所形成并呈長條的矩形板狀的外形。在該絕緣性基板11，形成有在其厚度方向(以下，也有單單稱為“厚度方向”)上延伸的貫通孔16。貫通孔16是使從MCP12放出的電子通過至陽極15側(cè)的空間。這里的貫通孔16從厚度方向看形成為圓形。
[0054]另外，在絕緣性基板11，作為用于固定屏蔽板13的設(shè)施而設(shè)置有多個(4個)在厚度方向上延伸的固定孔17。在多個固定孔17當(dāng)中的固定孔17a?17c，緊固有具有絕緣性的絕緣螺絲NI。多個固定孔17當(dāng)中的固定孔17d，緊固有具有導(dǎo)電性的導(dǎo)電螺絲(緊固構(gòu)件)N2。另外，在絕緣性基板11，作為用于固定于外部筐體等的設(shè)施而設(shè)置有多個(2個)在厚度方向上延伸的固定孔18。再有，作為絕緣螺絲NI和導(dǎo)電螺絲N2，也可以使用螺栓或螺母等其他緊固構(gòu)件。
[0055]再此外，在絕緣性基板11的一個側(cè)面?zhèn)?，作為用于讀出陽極15的輸出信號的設(shè)施而設(shè)置有SMA或BNC連接器等信號讀出端子19。具體而言，信號讀出端子19將其方向(軸方向)設(shè)為沿著絕緣性基板11的短邊方向(圖1的左右方向)的方向，并且以向外側(cè)突出的形式固定于短邊方向上的絕緣性基板11的端部。
[0056]該絕緣性基板11成為印刷基板，具有作為構(gòu)成電子倍增器100的電路配線的導(dǎo)電構(gòu)件的電配線圖案20。電配線圖案20具有以層疊在絕緣性基板11的表面Ila (厚度方向上的一側(cè)的表面)的形式設(shè)置的電配線圖案21、以及以層疊在絕緣性基板11的背面Ilb(厚度方向上的另一側(cè)的表面)的形式設(shè)置的電配線圖案22。再有，電配線圖案20被抗蝕劑或聚對二甲苯(parylene)等適當(dāng)?shù)馗采w，由此提高耐電壓。
[0057]如圖2，4所示，電配線圖案21包含MCP連接部21a。MCP連接部21a設(shè)置在貫通孔16的周邊，與MCP12的輸出側(cè)電連接。該MCP連接部21a經(jīng)由固定孔17b，17d而接連于背面Ilb側(cè)的電配線圖案22。
[0058]電配線圖案22包含陽極連接部22a、屏蔽板連接部22b、以及線路22c?22f。陽極連接部22a設(shè)置在貫通孔16的周緣，與陽極15電連接。屏蔽板連接部22b設(shè)置在固定孔17d的周緣，與屏蔽板13電連接。
[0059]線路22c以將陽極連接部22a和信號讀出端子19電連接的形式延伸。線路22d經(jīng)由固定孔17b而接連于MCP連接部12a，并且以電連接于信號讀出端子19的形式延伸。線路22e經(jīng)由固定孔17c而接連于MCP連接部21a，以電連接于線路22c的形式延伸。線路22f接連于線路22e，以電連接于屏蔽板連接部22b的形式延伸。
[0060]在該電配線圖案22中的線路22c上，表面安裝有電容器Cl。在線路22d上，表面安裝有電容器C2。在線路22f上，表面安裝有電阻R1。在線路22e上，表面安裝有電阻R2。另外，在線路22e的比電阻R2更向線路22c側(cè)的位置，表面安裝有電阻R3。
[0061]另外，在電配線圖案22中的屏蔽板連接部22b上，電連接有IN側(cè)電極51。另外，在線路22e的電阻R2，R3之間，電連接有偏壓電極52。根據(jù)這樣構(gòu)成的電配線圖案20，構(gòu)成了圖6所示的所謂浮動型(floating type)電路。
[0062]如圖3，5所示，MCP12是將入射的電子培增并放出的微通道板。MCP12呈比絕緣性基板11的貫通孔16的直徑大的圓板狀。該MCP12具備形成有在厚度方向上貫通的多個貫通孔(通道)24的通道部25、以及圍繞通道部25的外周的周緣部26而構(gòu)成。通道部25通過相對于例如厚度100?2000 μ m、直徑10?120mm的圓板狀的玻璃基板而在比具有與外周部相距3mm左右的寬度的周緣部26更向內(nèi)側(cè)的圓形狀區(qū)域形成多個內(nèi)徑2?25 μ m的通道24來構(gòu)成。
[0063]另外，在MCP12的入射側(cè)的表面12a和出射側(cè)的背面12b的各個，通過蒸鍍等而形成起到作為用于將電壓施加于通道部25的電極的功能的金屬(未圖示)。MCP12的表面12a的蒸鍍金屬構(gòu)成MCP12的MCP輸入側(cè)電極(IN側(cè)電極)。背面12b的蒸鍍金屬構(gòu)成MCP12的MCP輸出側(cè)電極(OUT側(cè)電極)。然后，在這里的MCP12中，經(jīng)由IN側(cè)電極51而將電壓施加于MCP輸入側(cè)電極,經(jīng)由偏壓電極52而將電壓施加于MCP輸出側(cè)電極。
[0064]在該MCP12中，若將IkV左右的高電壓施加于電極之間即各通道24的兩端的未圖示的電極(MCP12的MCP輸入側(cè)電極和MCP輸出側(cè)電極)，則在通道24內(nèi)產(chǎn)生與軸方向正交的電場。此時，若電子從一端側(cè)入射到通道24內(nèi)，則入射電子從電場中被賦予能量，在通道24內(nèi)壁碰撞而放出二次電子。然后，這樣的碰撞反復(fù)多次，通過電子以指數(shù)函數(shù)地增大而實行電子倍增，該被電子倍增的電子從另一端側(cè)放出并出射。
[0065]如圖3所示，該MCP12在絕緣性基板11的表面Ila的貫通孔16上，以與該貫通孔16同軸地重疊的形式配置。即，MCP12配置在是貫通孔16的入射側(cè)的一側(cè)(圖示左側(cè))。此時，MCP12其背面12b的蒸鍍金屬接觸于MCP連接部21a，由此，MCP12的MCP輸出側(cè)電極電連接于配線圖案20。
[0066]如圖1，3所示，屏蔽板13是遮蔽朝向MCP12的多余的電子的具有屏蔽功能的屏蔽板。屏蔽板13從厚度方向看呈比MCP12大的矩形板狀的外形，具有比MCP12表面12a大的表面13a。該屏蔽板13由作為高剛性且變形(彎曲或翹曲等)難的材料例如不銹鋼等金屬所形成。
[0067]另外，在屏蔽板13，形成有在厚度方向上延伸的貫通孔27。貫通孔27是使向MCP12入射的電子通過的空間。這里的貫通孔27從厚度方向看形成為比MCP12直徑小的圓形狀。該屏蔽板13的背面13b成為MCP12的安裝面。
[0068]該屏蔽板13以重疊于MCP12的表面12a側(cè)的形式配置，從厚度方向看包含MCP12。此時，MCP12的一部分從屏蔽板13的貫通孔27露出。與此相伴，屏蔽板13其背面13b接觸于MCP12的表面12a，電連接于該表面12a的MCP輸入側(cè)電極。由此，屏蔽板13也起到作為IN電極的功能。
[0069]然后，在這種狀態(tài)下，屏蔽板13被絕緣螺絲NI和導(dǎo)電螺絲N2緊固并固定于絕緣性基板11。由此，MCP12, 12在厚度方向上被絕緣性基板11和屏蔽板13夾入，以相對于絕緣性基板11和屏蔽板13成為一體的形式固定。與此相伴，屏蔽板13與電配線圖案22的屏蔽板連接部22b經(jīng)由導(dǎo)電螺絲N2而電連接。
[0070]如圖3所示，定心基板14是在絕緣性基板11和屏蔽板13之間的劃定MCP12的安裝位置的基板。該定心基板14由具有絕緣性的材料形成。定心基板14從厚度方向看具有對應(yīng)于MCP12形狀的孔14x。定心基板14在使MCP12，12配置在其孔14x內(nèi)的狀態(tài)下夾入并固定于絕緣性基板11和屏蔽板13之間。
[0071]陽極15是檢測從MCP12放出的電子，并將響應(yīng)于該檢測的輸出信號向信號讀出端子19輸出的輸出讀出系統(tǒng)。該陽極15，如圖3所示，以重疊在絕緣性基板11的背面Ilb的貫通孔16上的形式配置。即，陽極15配置在貫通孔16的與入射側(cè)相反的側(cè)即另一側(cè)(圖示右側(cè))。由此，陽極15經(jīng)由貫通孔16而與MCP12相對。該陽極15相對于陽極連接部22a接觸并電連接，并且由焊料或?qū)щ娦哉辰Y(jié)劑等粘合劑固定于絕緣性基板11。
[0072]像以上那樣構(gòu)成的形成圖6所示的電路的電子倍增器100中，若在通過工作電源50將高電壓施加于IN側(cè)電極51和偏壓電極52的狀態(tài)下，電子經(jīng)由屏蔽板13的貫通孔27而入射到MCP12，12，則該入射電子在MCP12，12 一邊倍增一邊行進，從MCP12的背面12b側(cè)被取出。然后，被倍增的電子被陽極15檢測，從信號讀出端子19讀出響應(yīng)于該檢測的輸出信號。
[0073]再有，可以由導(dǎo)電性的引線構(gòu)成IN側(cè)電極51和偏壓電極52中的至少一者，經(jīng)由該引線而電連接于外部電源，也可以由夾子或連接器等連接端子構(gòu)成它們當(dāng)中的至少一者。另外，替代在IN側(cè)電極51和偏壓電極52而與外部電源電連接，可以以將與外部電源電連接的導(dǎo)電線電連接于導(dǎo)電螺絲N2或屏蔽板連接部22b的形式構(gòu)成。另外，從偏壓電極52經(jīng)由電阻R2來提供電位給MCP12的MCP輸出側(cè)電極，但也可以不經(jīng)由電阻R2來提供電位。
[0074]以上，與外部電源電連接的IN側(cè)電極51、導(dǎo)電螺絲N2以及屏蔽板連接部22b起到作為將電位提供給MCP12的MCP輸入側(cè)電極的電壓供給端子的功能，偏壓電極52起到作為將電位提供給MCP12的MCP輸出側(cè)電極的電壓供給端子的功能。
[0075]再者，在現(xiàn)有的電子倍增器中，由于通常由立體構(gòu)造構(gòu)成，因此需要考慮高電壓配線的立體配置，構(gòu)造容易復(fù)雜化。此外，在現(xiàn)有的電子倍增器中，一般而言，為了對高電壓實施絕緣而需要有很多部件。
[0076]這點在本實施方式中，配線作為電配線圖案20而配置在絕緣性基板11，在該絕緣性基板11安裝有陽極15和MCP12，并且該MCP12由屏蔽板13屏蔽，于是，它們被一體構(gòu)成。由此，能夠起到如下的作用和效果。
[0077]S卩，部件個數(shù)的減少以及結(jié)構(gòu)的簡易化變得可能，能夠?qū)崿F(xiàn)輕量且緊湊的檢測器，可以削減材料費來降低成本。此外，通過屏蔽板13能夠抑制MCP12的充電(S卩，MCP12帶電，因其不良影響而導(dǎo)致入射電子或二次電子發(fā)生偏向等)，可以使電子倍增器100的動作穩(wěn)定化并提高可靠性。再此外，由于在絕緣材料上配置有MCP12，因此高電壓的處理變得容易。
[0078]另外，本實施方式的電配線圖案20，如以上所述，具有表面安裝有電阻R2的線路22e。即，在絕緣性基板11的電配線圖案20上，表面安裝有由電阻R2構(gòu)成的第I分壓電路部53，MCP12的MCP輸出側(cè)電極(另一側(cè))經(jīng)由該第I分壓電路部53而連接于偏壓電極52。由此，不需要MCP輸出側(cè)電極用的電壓供給端子(例如后述的OUT側(cè)電極501)，可以減少配線數(shù)。此外，與不具備第I分壓電路部53的情況(例如后述的電子倍增器500)相比，可以減少工作電源50的數(shù)量。
[0079]這里，MCP12的特性被發(fā)現(xiàn)隨著MCP12的電位V_、MCP12的輸出側(cè)和陽極15之間電位而會發(fā)生變化。具體而言，發(fā)現(xiàn)了 Vnrcp主要對增益的變化有貢獻，電位VratIde主要對輸出波形的半寬和增益的變化有貢獻。再者，在如本實施方式那樣具有由電阻R2構(gòu)成的第I分壓電路部53的情況下，這些電位V_，Vout_anode由MCP12和電阻R2的各電阻值決定(例如參照下式(I)、(2))。因此，若MCP12的電阻值有偏差，則在電阻R2產(chǎn)生的電壓也發(fā)生變化，其結(jié)果，存在來自陽極15的輸出信號的特性有很大差異的擔(dān)憂。[0080]MCP12 的電阻值(20M Ω ):電阻 R2 的電阻值(5M Ω )=V_ (2kV): Vout^anode (500V)Cl)[0081]MCP12 的電阻值(80ΜΩ ):電阻 R2 的電阻值(5ΜΩ )=Vmcp(2353V): Vout_anode( 147V)
(2)
[0082]這里，在上式(I)、(2)中，供給電壓為2.5kV。
[0083]因此，在本實施方式中，如上述那樣，在電配線圖案20上設(shè)置表面安裝有電阻Rl的線路22f。即，將由比MCP12的電阻值低的電阻值的電阻Rl構(gòu)成的第2分壓電路部54與MCP12并列地插入，由此，由于MCP12和電阻Rl的總電阻值成為電阻Rl起支配的電阻值，因此電位V_與電位的電壓比率由Rl，R2的電阻值的比率來決定。其結(jié)果，即使在MCP12的電阻值發(fā)生變化的情況下，也能夠抑制電位Vnrcp與電位的變化，可以使輸出信號穩(wěn)定而預(yù)期到穩(wěn)定動作。
[0084]另外，在本實施方式中，如上述那樣，由于在絕緣性基板11設(shè)置有固定孔18，因此可以容易且很好地固定并保持電子倍增器100。
[0085]另外，在本實施方式中，如上述那樣，在MCP12的入射面?zhèn)鹊谋砻?2a設(shè)置有由金屬形成的屏蔽板13，該屏蔽板13的背面13b成為MCP12的安裝面。因此，給MCP12賦予剛性和平坦性，即使絕緣性基板11是容易變形的基板，也能夠提高MCP12表面的平坦度(例如30 μ m以下)，MCP12的特性改善變得可能。
[0086]另外，在上述實施方式中，表面安裝有電容器Cl作為稱合電容器,能夠?qū)碜躁枠O15的輸出信號設(shè)為GND即作為與基準電位的電位差為0V。因此，可以不損壞高速性而將輸出信號轉(zhuǎn)送到后級的處理系統(tǒng)。
[0087]再有，本實施方式的電子倍增器100并不限定于上述。例如，如圖7 (a)所示，可選地，屏蔽板13的貫通孔27從厚度方向看形成為矩形狀。另外,如圖7 (b)所示,可選地，屏蔽板13呈圓形板狀的外形。此外，如圖7 (c)所示，可選地，以從厚度方向看將屏蔽板13制得比絕緣性基板11要大且屏蔽板13包含絕緣性基板11的形式形成。換言之，可選地，絕緣性基板11制得比屏蔽板13要小且絕緣性基板11包含于屏蔽板13的形式形成。
[0088]另外，在本實施方式的電子倍增器100中，用于固定于筐體等的固定孔18設(shè)置在絕緣性基板11，但如圖8所示，固定孔18也可以設(shè)置在屏蔽板13。即使在該情況下，也能夠容易且很好地固定并保持電子倍增器100。
[0089]此外，如圖9所示，可選地，為了固定電子倍增器100，絕緣性基板11能夠插入到插座60而構(gòu)成。此時，如圖所示，可選地，插座60能夠與電子倍增器100電連接。具體而言，信號讀出端子19設(shè)置在絕緣性基板11的長度方向(圖示上下方向)的端部，其朝向成為沿著絕緣性基板11的長邊方向的方向。在插座60，形成有與信號讀出端子19相對應(yīng)的形狀的凹部61。于是，在絕緣性基板11插入到插座60時，信號讀出端子19進入到凹部61內(nèi)，通過該凹部61使信號讀出端子19能夠電連接于插座60。在此情況下,插座60兼?zhèn)淞藢﹄娮颖对銎?00的電配線和固定。
[0090]另外，如圖10所示，可選地，信號讀出端子19以垂直于背面Ilb的形式設(shè)置，信號讀出端子19的朝向為沿著絕緣性基板11的厚度方向的方向(背面Ilb的正交方向)。
[0091][第2實施方式]
[0092]接著，就第2實施方式進行說明。再有，在本實施方式的說明中，主要就與上述第I實施方式不同的點進行說明。
[0093]如圖11?13所示，本實施方式的電子倍增器200與上述電子倍增器100的不同的點在于，絕緣性基板11的電配線圖案22不具備IN側(cè)電極51 (參照圖2)，將外部的筐體251連接于屏蔽板13而將提供給MCP12的高電壓直接施加于屏蔽板13。
[0094]以上，在本實施方式中，也起到成本降低且提高可靠性這樣的上述作用和效果。另夕卜，在本實施方式中，如上述那樣，不需要電配線圖案22上的IN側(cè)電極51，可以將電源供給配線抑制到最少。
[0095][第3實施方式]
[0096]接著，就第3實施方式作進行說明。再有，在本實施方式的說明中，主要就與上述第I實施方式不同的點進行說明。
[0097]如圖14，15所示，本實施方式的電子倍增器300與上述電子倍增器100不同的點在于，替代絕緣性基板11 (參照圖1，3)而具備絕緣性基板311。絕緣性基板311以從厚度方向看比屏蔽板13小且包含于屏蔽板13的形式形成。具體而言，絕緣性基板311做成從側(cè)方看彎折成L字狀的彎折板，具有平行部312和垂直部313。
[0098]平行部312相對于屏蔽板13而平行地延伸。平行部312以具有比屏蔽板13表面13a小的面積的表面312a且從厚度方向看包含于屏蔽板13的形式形成。在該平行部312，形成有上述貫通孔16。垂直部313接連于平行部312的一個端部，相對于該平行部312而垂直地延伸。在垂直部313的一個側(cè)面?zhèn)龋O(shè)置有上述信號讀出端子19。再有，信號讀出端子19也可以設(shè)置在絕緣性基板311 (平行部312和垂直部313)的表面或者背面。
[0099]以上，在本實施方式中，起到成本降低且提高可靠性這樣的上述作用和效果。另夕卜，在本實施方式中，如上述那樣，由于絕緣性基板11以從厚度方向看包含于屏蔽板13的形式形成，因此能夠減小在厚度方向視圖上的專有面積。與此相伴，通過屏蔽板13也能夠抑制絕緣性基板11的充電，可以進一步使電子倍增器300的動作穩(wěn)定化。
[0100]再有，本實施方式的電子倍增器300并不限定于上述。例如，如圖16 (a)所示，可選地，絕緣性基板311成為從側(cè)方看彎折成U字狀的彎折基板，具有第I和第2平行部321，322和垂直部(交叉部)323。
[0101]第I和第2平行部321，322以相對于屏蔽板13平行地延伸且從厚度方向看包含于屏蔽板13的形式形成。在第I平行部321，形成有上述貫通孔16。在第I平行部321的背面(第2平行部322側(cè)的面)321b的貫通孔16上，以重疊有陽極15的形式配置。第2平行部322與第I平行部321的陽極15側(cè)(圖示右側(cè):另一側(cè))分開規(guī)定距離地配置。在該第2平行部322的一個側(cè)面?zhèn)龋O(shè)置有上述信號讀出端子19。
[0102]垂直部323以接連于第I和第2平行部321，322的一個端部并連結(jié)它們的形式相對于該第I和第2平行部321，322垂直地延伸(交叉)。另外，具有絕緣性或?qū)щ娦缘闹е?01介于第I和第2平行部321，322之間，通過該支柱301而使第2平行部322被第I平行部321支撐并固定。
[0103]或者，如圖16 (b)所示，可選地，絕緣性基板311由具有第I和第2基板331，332的層疊構(gòu)造所構(gòu)成。在此情況下，第I和第2基板331，332以相對于屏蔽板13平行地延伸并從厚度方向看包含于屏蔽板13的形式形成。
[0104]然后，在第I基板331，形成有上述貫通孔16。在第I基板331的背面(第2基板332側(cè)的面)331b的貫通孔16上，以重疊有陽極15的形式配置。第2基板332與第I基板331的陽極15側(cè)(圖示右側(cè):另一側(cè))分開規(guī)定距離而配置。在該第2基板332的一個側(cè)面?zhèn)蒛，設(shè)置有上述信號讀出端子19。另外，具有絕緣性或?qū)щ娦缘亩鄠€支柱301介于第I和第
2基板331，332之間，通過這多個支柱301使第2基板332被第I基板331支撐并固定。
[0105]再或者，如圖16 (C)所示，可選地，絕緣性基板311由將陽極15嵌入到基板的多重基板所構(gòu)成。在此情況下，絕緣性基板311由具有第I和第2基板341，342的層疊構(gòu)造所構(gòu)成，第I和第2基板341，342以相對于屏蔽板13平行地延伸且從厚度方向看包含在屏蔽板13的形式形成。
[0106]然后，在第I基板341，形成有上述貫通孔16。第2基板342與第I基板341的另一側(cè)(圖示右側(cè):另一側(cè))分開規(guī)定距離而配置。在第2基板342的第I基板341側(cè)的表面342a的貫通孔16上，安裝有陽極。在該第2基板342的一個側(cè)面?zhèn)?，設(shè)置有上述信號讀出端子19。另外，這些第I和第2基板341，342通過螺絲NI，N2而相互固定。由此，關(guān)于第I和第2基板341，342的支撐和固定，能夠省略上述支柱301。
[0107]再有，這里成為將第I基板341和第2基板342分開規(guī)定距離而配置的結(jié)構(gòu)，但是可以以直接重疊第I基板341和第2基板342的形式配置，也可以將第I基板341和第2基板342作為多層層疊基板而一體形成。
[0108]順便提及，作為這時的優(yōu)選，在第2基板342的背面(與第I基板341側(cè)相反的側(cè)的表面)342b上，以覆蓋該背面342b的形式形成有噪聲屏蔽部303。由此，能夠減少因噪聲而引起的不良影響。順便提及，例如在因噪聲而引起的不良影響少的情況等下，也有不設(shè)置噪聲屏蔽部303的情況。
[0109][第4實施方式]
[0110]接著，就第4實施方式進行說明。再有，在本實施方式的說明中，主要是就與上述第I實施方式不同的點進行說明。
[0111]如圖17所示，本實施方式的電子倍增器400與上述電子倍增器100不同的點在于，電配線圖案22不具備線路22f和電阻Rl (參照圖6)，即，在電配線圖案22上不表面安裝第2分壓電路部54。
[0112]在這樣的本實施方式中，也能夠起到成本降低且提高可靠性這樣的上述作用和效果。另外，在本實施方式中，可以使電路結(jié)構(gòu)簡易化。
[0113][第5實施方式]
[0114]接著，就第5實施方式進行說明。再有，在本實施方式的說明中，主要就與上述第I實施方式不同的點進行說明。
[0115]如圖18，19所示，本實施方式的電子倍增器500與上述電子倍增器100不同的點在于，在電配線圖案22上不表面安裝第I和第2分壓電路部53，54。即，電子倍增器500 —方面電配線圖案22不具備線路22f和電阻Rl，R2 (參照圖6)，另一方面電配線圖案22進一步具備OUT側(cè)電極501，線路22e被分割。
[0116]線路22e在固定孔17c與偏壓電極52之間被分割成線路22el，22e2。OUT側(cè)電極501表面安裝在固定孔17c側(cè)的線路22el。由此，OUT側(cè)電極501電連接于MCP12的MCP輸出側(cè)電極，起到作為將電位提供給該MCP12的MCP輸出側(cè)電極的電壓供給端子的功能。
[0117]再有，可選地，OUT側(cè)電極501由導(dǎo)電性的引線構(gòu)成，經(jīng)由該引線與外部電源電連接。另外，可選地，OUT側(cè)電極501由夾子或連接器等連接端子構(gòu)成。再另外，可選地，取代在OUT側(cè)電極501與外部電源電連接，以將與外部電源電連接的導(dǎo)電線電連接于線路22el的形式構(gòu)成。
[0118]在這樣的本實施方式中，也能夠起到成本降低且提高可靠性這樣的上述作用和效果。另外，在本實施方式中，可以使電路結(jié)構(gòu)簡易化。
[0119][第6實施方式]
[0120]接著，就第6實施方式進行說明。再有，在本實施方式的說明中，主要就與上述第I實施方式不同的點進行說明。
[0121]如圖20，21所示，本實施方式的電子倍增器600具有所謂GND型的電路結(jié)構(gòu)。該電子倍增器600與上述電子倍增器100不同的點在于，電配線圖案22不具備偏壓電極52、電容器Cl以及電阻R3。
[0122]在這樣的本實施方式中，也能夠起到成本降低且提高可靠性這樣的上述作用和效果。另外，在本實施方式中，能夠使電路結(jié)構(gòu)簡易化，并且減少工作電源50的數(shù)量。
[0123][第7實施方式]
[0124]接著，就第7實施方式進行說明。再有，在本實施方式的說明中，主要就與上述第2實施方式不同的點進行說明。
[0125]如圖22所示，本實施方式的電子倍增器700具有所謂GND型的電路結(jié)構(gòu)。該電子倍增器700與上述電子倍增器200不同的點在于，電配線圖案22不具備偏壓電極52、電容器Cl以及電阻R3。
[0126]在這樣的本實施方式中，也能夠起到成本降低且提高可靠性這樣的上述作用和效果。另外，在本實施方式中，能夠使電路結(jié)構(gòu)簡易化，并且減少工作電源50的數(shù)量。
[0127][第8實施方式]
[0128]接著，就第8實施方式進行說明。再有，在本實施方式的說明中，主要就與上述第4實施方式不同的點進行說明。
[0129]如圖23所示，本實施方式的電子倍增器800具有所謂GND型的電路結(jié)構(gòu)。該電子倍增器800與上述電子倍增器400不同的點在于，電配線圖案22不具備偏壓電極52、電容器Cl以及電阻R3。
[0130]在這樣的本實施方式中，也能夠起到成本降低且提高可靠性這樣的上述作用和效果。另外，在本實施方式中，能夠使電路結(jié)構(gòu)簡易化，并且減少工作電源50的數(shù)量。
[0131][第9實施方式]
[0132]接著，就第9實施方式進行說明。再有，在本實施方式的說明中，主要就與上述第5實施方式不同的點進行說明。
[0133]如圖24所示，本實施方式的電子倍增器900具有所謂GND型的電路結(jié)構(gòu)。該電子倍增器900與上述電子倍增器500不同的點在于，電配線圖案22不具備偏壓電極52、電容器Cl以及電阻R3。
[0134]在這樣的本實施方式中，也能夠起到成本降低且提高可靠性這樣的上述作用和效果。另外，在本實施方式中，能夠使電路結(jié)構(gòu)簡易化，并且減少工作電源50的數(shù)量。
[0135]以上已就優(yōu)選的實施方式進行了說明，但是實施方式所涉及的電子倍增器并不限于上述，可以在不變更各權(quán)利要求所記載的主旨的范圍內(nèi)變形，或者適用于其他情形。[0136]例如在上述實施方式中，通過電子倍增來進行檢測，但是也可以以離子為代表，將紫外線、真空紫外線、中子線、X線以及Y線等培增來進行檢測。另外，在上述實施方式中，也可以取代電阻R2而安裝齊納二極管等穩(wěn)壓元件。在此情況下，為了促進來自穩(wěn)壓元件的放熱而優(yōu)選提高絕緣性基板11的熱傳導(dǎo)率。
[0137]另外，在上述實施方式中，用玻璃環(huán)氧形成絕緣性基板11，但是也可以用超耐熱高分子樹脂(例如PEEK材料:poly ether ether ketone)或無機材料的陶瓷等來形成絕緣性基板11。在此情況下，能夠減少從絕緣性基板11產(chǎn)生的氣體而實現(xiàn)長壽命化，并且減少由于感知放出氣體而產(chǎn)生的噪聲。特別地，若在絕緣性基板11使用陶瓷，則由于熱傳導(dǎo)優(yōu)異而可以有效的冷卻。
[0138]另外，在上述實施方式中，具備2塊MCP12，但是MCP12的塊數(shù)并不限定，可以具備I塊或3塊以上的MCP12。另外，可以將MCP12直接貼附于絕緣性基板11，由此，能夠進一步削減部件個數(shù)。另外，可以將絕緣性基板11，311的厚度增厚至規(guī)定厚度以上，由此，能夠防止絕緣性基板的變形。
[0139]再有，在絕緣性基板11的背面I Ib形成切口槽，在該切口槽上設(shè)置電配線圖案20。在此情況下，延長電配線圖案20的表面距離，能夠提高耐壓泄漏。
[0140]另外，上述實施方式是具備了 I個陽極15的單陽極型電子倍增器，但是也可以是具備了多個陽極15的多陽極型電子倍增器。在此情況下，可以檢測入射電子的二維位置。
[0141]產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
[0142]根據(jù)本發(fā)明，能夠降低成本，且可以提高產(chǎn)品可靠性。
【權(quán)利要求】
1.一種電子倍增器，其特征在于: 具備: 絕緣性基板，具有電配線圖案，形成有在厚度方向上延伸的貫通孔； 微通道板，配置在所述厚度方向上的所述絕緣性基板的貫通孔的一側(cè)，電連接于所述電配線圖案； 金屬板，配置在所述厚度方向上的所述微通道板的一側(cè)，電連接于所述微通道板； 陽極，配置在所述厚度方向上的所述絕緣性基板的貫通孔的另一側(cè)，電連接于所述電配線圖案；以及 信號讀出端子，固定于所述絕緣性基板，用于經(jīng)由所述電配線圖案而從所述陽極讀出信號， 所述金屬板以從所述厚度方向看包含所述微通道板的形式形成，并且在所述金屬板形成有使所述微通道板的至少一部分露出的貫通孔， 所述絕緣性基板、所述微通道板、所述金屬板以及所述陽極以成為一體的形式相互固定。
2.如權(quán)利要求1所述的電子倍增器，其特征在于: 在所述電配線圖案中，所述微通道板的輸出側(cè)經(jīng)由第I分壓電路部而連接于與所述微通道板的另一側(cè)電連接的電壓供給端子。
3.如權(quán)利要求2所述的電·子倍增器，其特征在于: 在所述電配線圖案中，具有比所述微通道板的電阻值更低的電阻值的第2分壓電路部以相對于所述微通道板并列的形式連接。
4.如權(quán)利要求1~3中的任一項所述的電子倍增器，其特征在于: 所述金屬板被施加有提供給所述微通道板的一側(cè)的電壓。
5.如權(quán)利要求1~4中的任一項所述的電子倍增器，其特征在于: 所述金屬板以從所述厚度方向看包含所述絕緣性基板的形式形成。
6.如權(quán)利要求1~5中的任一項所述的電子倍增器,其特征在于: 所述微通道板通過被所述絕緣性基板和所述金屬板夾持而固定于所述絕緣性基板和所述金屬板。
7.如權(quán)利要求1~6中的任一項所述的電子倍增器，其特征在于: 所述金屬板通過導(dǎo)電性的緊固構(gòu)件而固定于所述絕緣性基板且電連接于所述電配線圖案。
8.如權(quán)利要求1~7中的任一項所述的電子倍增器，其特征在于: 所述陽極通過導(dǎo)電性的粘合劑而固定于所述絕緣性基板且電連接于所述電配線圖案。
9.如權(quán)利要求1~8中的任一項所述的電子倍增器，其特征在于: 在所述絕緣性基板和所述金屬板中的至少一者，設(shè)置有用于與外部固定的固定孔。
10.如權(quán)利要求1~9中的任一項所述的電子倍增器，其特征在于: 所述絕緣性基板是至少包含相對于所述金屬板平行地延伸的第I平行部、以層疊在所述厚度方向上的所述第I平行部的另一側(cè)的形式配置的第2平行部、以及以連結(jié)所述第I和第2平行部的形式相對于該第I和第2平行部交叉的交叉部的彎折基板， 所述絕緣性基板的貫通孔形成在所述第I平行部，所述陽極設(shè)置在所述第I平行部的所述第2平行部的側(cè)的表面上， 具有絕緣性或?qū)щ娦缘闹е橛谒龅贗和第2平行部之間。
11.如權(quán)利要求1~9中的任一項所述的電子倍增器，其特征在于: 所述絕緣性基板至少包含第I基板、以及以層疊在所述厚度方向上的所述第I基板的另一側(cè)的形式配置的第2基板， 所述絕緣性基板的貫通孔形成在所述第I基板， 所述陽極設(shè)置在所述第I基板的所述第2基板的側(cè)的表面上， 具有絕緣性或?qū)щ娦缘闹е橛谒龅贗和第2基板之間。
12.如權(quán)利要求1~9中的任一項所述的電子倍增器，其特征在于: 所述絕緣性基板是至少包含第I基板、以及以層疊在所述厚度方向上的所述第I基板的另一側(cè)的形式配置的第2基板的多重基板， 所述絕緣性基板的貫通孔形成在所述第I基板， 所述陽極設(shè)置在所述第2基板的所述第I基板的側(cè)的表面上。
13.如權(quán)利要求12所述的電子倍增器，其特征在于: 在所述第2基板的與所述第I基板的側(cè)相反側(cè)的表面上，形成有噪聲屏蔽部。
【文檔編號】H01J43/06GK103582928SQ201280027020
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月2日
【發(fā)明者】鈴木章夫, 柳原悠人, 小林浩之 申請人:浜松光子學(xué)株式會社