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第一级 倍增极及 光电倍增管

阅读：1020发布：2020-05-19

专利汇可以提供第一级倍增极及光电倍增管专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且第一级倍增极是用于光电倍增管的第一级倍增极，具备底壁部、从规定方向上的底壁部的两端部向一侧延伸的一对侧壁部、从底壁部的端部向外侧延伸的第一保持部、从规定方向上的一对侧壁部的两端部向一侧的一对第二保持部，通过底壁部的一侧的底面及一对侧壁部的一侧的一对侧面构成与一个电子通过开口相对的电子放出面，底面是在垂直于规定方向的截面上弯曲成凹状的曲面，一对侧面的每一个是在平行于规定方向的截面上弯曲成凹状的曲面。，下面是第一级倍增极及光电倍增管专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于光电倍增管的第一级倍增极，其中，
具备：
底壁部；
从规定方向上的所述底壁部的两端部向一侧延伸的一对侧壁部；
从所述底壁部的端部向外侧延伸的第一保持部；以及
从所述规定方向上的所述一对侧壁部的两端部向所述一侧延伸的一对第二保持部，通过所述底壁部的所述一侧的底面及所述一对侧壁部的所述一侧的一对侧面构成与一个电子通过开口相对的电子放出面，
所述底面是在垂直于所述规定方向的截面上弯曲成凹状的曲面，
所述一对侧面的各个是在平行于所述规定方向的截面上弯曲成凹状的曲面。
2.根据权利要求1所述的第一级倍增极，其中，
所述第一保持部呈平板状。
3.根据权利要求1或2所述的第一级倍增极，其中，
所述一对第二保持部的各个呈平板状。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的第一级倍增极，其中，
所述底壁部、所述一对侧壁部、所述第一保持部及所述一对第二保持部由金属板一体形成。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的第一级倍增极，其中，
所述一对侧面的各自的曲率半径大于2mm。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的第一级倍增极，其中，
在将所述规定方向上的所述电子放出面的宽度设为L，将所述一对侧面的各自的曲率半径设为R时，R≧0.1L成立。
7.一种光电倍增管，其中，
具备：
光电阴极；
多级倍增极；以及
阳极，
所述多级倍增极包括被排列在规定面上的第一级倍增极及第二级倍增极，所述第一级倍增极具有：
底壁部；
从垂直于所述规定面的规定方向上的所述底壁部的两端部向所述光电阴极侧且所述第二级倍增极侧延伸的一对侧壁部；
从所述底壁部的所述光电阴极侧的端部向所述第二级倍增极的相反侧延伸的第一保持部；以及
从所述规定方向上的所述一对侧壁部的两端部向所述光电阴极侧且所述第二级倍增极侧延伸的一对第二保持部，
在所述第一级倍增极中，通过所述底壁部的所述光电阴极侧且所述第二级倍增极侧的底面及所述一对侧壁部的所述光电阴极侧且所述第二级倍增极侧的一对侧面构成与一个电子通过开口相对的电子放出面，
所述底面是在垂直于所述规定方向的截面上弯曲成凹状的曲面，
所述一对侧面的各个是在平行于所述规定方向的截面上弯曲成凹状的曲面。

说明书全文

第一级倍增极及 光电倍增管

技术领域

[0001] 本发明涉及第一级倍增极及光电倍增管。

背景技术

[0002] 作为用于光电倍增管的第一级倍增极，提案有呈现各种各样的形状的倍增极。例如，美国专利第4112325号说明书中作为以光电子的收集效率提高为目的的第一级倍增极，记载有呈现具有平坦的底面的茶杯型的形状的倍增极。在记载于美国专利第4112325号说明书的第一级倍增极中，通过茶杯型的形状的平坦的底面构成电子放出面。另外，在日本特公平8－12772号公报中作为以取得不依存于光电阴极的入射位置的信号电流为目的的第一级倍增极，记载有光电子入射的接收口呈现漏斗型的形状的倍增极。在记载于日本特公平8－12772号公报的第一级倍增极中，通过以弯曲成凹状的方式连接的三个平面及一个曲面构成电子放出面，以与电子放出面正交的方式在电子放出面的两侧设置有一对侧面。

发明内容

[0003] 然而，在美国专利第4112325号说明书记载的第一级倍增极中，由于通过茶杯型的形状的平坦的底面构成电子放出面，固而调整从第一级倍增极至第二级倍增极的二次电子的渡越时间变得困难，其结果是，在从第一级倍增极至第二级倍增极的二次电子的渡越时间上会产生差异。另外，在日本特公平8－12772号公报记载的第一级倍增极中，由于以与电子放出面正交的方式在电子放出面的两侧设置有一对侧面，固而从电子放出面的中央区域放出的二次电子直线渡越，相反从电子放出面的侧面的附近区域放出的二次电子会在同电位的侧面排斥渡越，其结果是在从第一级倍增极至第二级倍增极的二次电子的渡越时间产会产生差异。因此，在美国专利第4112325号说明书及专利特公平8－12772号公报记载的第一级倍增极中，预想难以抑制在光电倍增管中电子渡越时间差(C.T.T.D.：Cathode Transit Time Difference)及电子渡越时间离散(T.T.S.：Transit Time Spread)。

[0004] 因此，本发明的目的在于，提供能够抑制在光电倍增管中电子渡越时间差及电子渡越时间离散的第一级倍增极及具备该第一级倍增极的光电倍增管。

[0005] 本发明的第一级倍增极是用于光电倍增管的第一级倍增极，其中，具备底壁部、从规定方向上的底壁部的两端部向一侧延伸的一对侧壁部、从底壁部的端部向外侧延伸的第一保持部、从规定方向上的一对侧壁部的两端部向一侧延伸的一对第二保持部，通过底壁部的一侧的底面及一对侧壁部的一侧的一对侧面构成与一个电子通过开口相对的电子放出面，底面是在与规定方向垂直的截面上弯曲成凹状的曲面，一对侧面的每一个是在平行于规定方向的截面上弯曲成凹状的曲面。

[0006] 在该第一级倍增极中，构成电子放出面的一对侧面的每一面是在平行于规定方向的截面上弯曲成凹状的曲面。因此，各侧面越是远离规定方向上的电子放出面的中心，越接近于一个电子通过开口。其结果是，入射到各侧面的光电子的渡越距离，和从各侧面放出的二次电子的渡越距离，随着各侧面靠近一个电子通过开口相应都变短。另外，构成电子放出面的底面是在垂直于规定方向的截面上弯曲成凹状的曲面。因此，从第一级倍增极至第二级倍增极的二次电子的渡越时间的调整变得容易。另外，入射到电子放出面的光电子和从电子放出面放出的二次电子都因通过一个(即相同的)电子通过开口，而电子渡越时间相对于光电子的入射位置的依存性减小。因此，根据该第一级倍增极，在光电倍增管中能够抑制电子渡越时间差及电子渡越时间离散。

[0007] 在本发明的第一级倍增极中，第一保持部也可以呈平板状。根据该结构，能够在设置于光电倍增管的管体内的支承部件上使用第一保持部，容易且稳定地安装第一级倍增极。

[0008] 在本发明的第一级倍增极中，一对第二保持部的每一个也可以呈平板状。根据该结构，能够在设置于光电倍增管的管体内的支承部件上使用一对第二保持部容易且稳定地安装第一级倍增极。

[0009] 在本发明的第一级倍增极中，底壁部、一对侧壁部、第一保持部及一对第二保持部也可以由金属板一体形成。根据该结构，能够实现第一级倍增极的制造的容易化及结构的简单化。

[0010] 在本发明的第一级倍增极中，一对侧面的各自的曲率半径也可以大于2mm。根据该结构，能够在光电倍增管适当抑制电子渡越时间差及电子渡越时间离散。

[0011] 在本发明的第一级倍增极中，在将规定方向上的电子放出面的宽度设为L，将一对侧面的各自的曲率半径设为R时，R≧0.1L也可以成立。根据该结构，能够在光电倍增管中适当抑制电子渡越时间差及电子渡越时间离散。

[0012] 本发明的光电倍增管具备光电阴极、多级倍增极、阳极，多级倍增极包括被排列在规定面上的第一级倍增极及第二级倍增极，第一级倍增极具有底壁部、从垂直于规定面的规定方向上的底壁部的两端部延伸至光电阴极侧且第二级倍增极侧的一对侧壁部、从底壁部的光电阴极侧的端部延伸至第二级倍增极的相反侧的第一保持部、从规定方向的一对侧壁部的两端部延伸至光电阴极侧且第二级倍增极侧的一对第二保持部，在第一级倍增极中，通过底壁部的光电阴极侧且第二级倍增极侧的底面及一对侧壁部的光电阴极侧且第二级倍增极侧的一对侧面构成与一个电子通过开口相对的电子放出面，底面是垂直于规定方向的截面中弯曲成凹状的曲面，一对侧面的每一个是在平行于规定方向的截面中弯曲成凹状的曲面。

[0013] 根据该光电倍增管，通过上述的理由，能够抑制电子渡越时间差及电子渡越时间离散。附图说明

[0014] 图1是一实施方式的光电倍增管的剖视图。

[0015] 图2是图1所示的电子倍增部及阳极的剖视图。

[0016] 图3是一实施方式的第一级倍增极的立体图。

[0017] 图4是沿着图3所示的IV－IV线的第一级倍增极的剖视图。

[0018] 图5是沿着图3所示的V－V线的第一级倍增极的剖视图。

[0019] 图6是比较例的第一级倍增极的立体图。

[0020] 图7是用于说明电子的渡越轨道的示意图。

[0021] 图8是表示使用了第一实施例的第一级倍增极的光电倍增管的电子渡越时间差及电子渡越时间离散的图。

[0022] 图9是表示使用了第二实施例的第一级倍增极的光电倍增管的电子渡越时间差及电子渡越时间离散的图。

[0023] 图10是表示使用了第三实施例的第一级倍增极的光电倍增管的电子渡越时间差及电子渡越时间离散的图。

[0024] 图11是表示使用了第四实施例的第一级倍增极的光电倍增管的电子渡越时间差及电子渡越时间离散的图。

[0025] 图12是表示使用了第一比较例的第一级倍增极的光电倍增管及使用了第五实施例的第一级倍增极的光电倍增管的电子渡越时间差的图。

具体实施方式

[0026] 以下，参照附图对本发明的实施方式详细进行说明。此外，在各图中，在相同或相当部分上附加相同的符号，省略重复的说明。

[0027] [光电倍增管的结构]

[0028] 如图1所示，光电倍增管1具备管体2、光电阴极3、加速电极4、聚焦电极5、电子倍增部6、阳极7。电子倍增部6具有多级(例如，10级)倍增极10。在以下的说明中，相对于光电倍增管1，将光入射侧设为“前”，将其相反侧设为“后”。另外，管体2的管轴(中心轴)设为“Z轴”，将正交于多级倍增极10排列的面(包含Z轴的面)的轴设为“X轴”，将正交于Z轴及X轴的轴设为“Y轴”。

[0029] 管体2在被抽真空的空间内收容光电阴极3、加速电极4、聚焦电极5、电子倍增部6及阳极7。管体2是具有光透过性的玻璃真空管。管体2具有以Z轴为中心轴的扁球状部分2a、在扁球状部分2a的后侧以Z轴为中心轴的圆柱状部分2b。扁球状部分2a及圆柱状部分2b作为一个玻璃真空管一体形成。作为一例，从前侧观察的情况下的扁球状部分2a的外径是200mm左右，圆柱状部分2b的外径是85mm左右。

[0030] 光电阴极3设定于管体2的内面。具体而言，光电阴极3设置于扁球状部分2a的前侧一半的区域的内面。光电阴极3构成透过型的光电面，例如，由锑化钾·铯型(双碱)材料、或其它从所周知的材料形成。光从前侧入射到光电阴极3时，通过光电效应，光电子从光电阴极3向后侧放出。作为一例，从前侧观察的情况下的光电阴极3的外径(即光电倍增管1的有效直径)为200mm左右。此外，图1所示的虚线表示从光电阴极3放出的光电子的轨道(代表性的轨道)。

[0031] 加速电极4配置于比光电阴极3靠后侧。加速电极4上施加规定电压。加速电极4构成为使从光电阴极3放出的光电子朝向电子倍增部6加速。聚焦电极5配置于比加速电极4靠后侧。聚焦电极5上施加规定电压。聚焦电极5构成为使从光电阴极3放出的光电子朝向电子倍增部6聚焦。

[0032] 电子倍增部6配置于比聚焦电极5靠后侧。多级倍增极10排列于YZ平面(包含Y轴及Z轴的平面)上。各倍增极10例如由不锈钢等形成。多级倍增极10上分别施加规定电压。电子倍增部6即多级倍增极10构成为使从光电阴极3放出的光电子倍增。阳极7在与最终级的倍增极10相对的状态下配置于YZ平面上。阳极7上施加规定电压。阳极7构成为作为信号电流输出从最终级的倍增极10放出的二次电子。

[0033] 加速电极4、聚焦电极5、电子倍增部6的各倍增极10及阳极7在管体2内由支承部件(图示省略)支承。该支承部件安装于密封圆柱状部分2b的后端部的芯柱(stem)(图示省略)。此外，在该芯柱上作为芯柱销或电缆等设置有电压施加用的配线及信号电流输出用的配线。

[0034] [电子倍增部的结构]

[0035] 如图2所示，在电子倍增部6，多级倍增极10包含第一级倍增极11、第二级倍增极12及第三级倍增极13。在以下的说明中，包括含有第一级倍增极11、第二级倍增极12及第三级倍增极13的各倍增极称为倍增极10。另外，包括含有第一级倍增极11的电子放出面11a、第二级倍增极12的电子放出面12a及第三级倍增极13的电子放出面13a的各倍增极的电子放出面(电子入射，由其放出二次电子的面)称为电子放出面10a。

[0036] 第一级倍增极11配置为电子放出面11a与光电阴极3(参照图1)及第二级倍增极12的电子放出面12a相对。第二级倍增极12配置为电子放出面12a与第一级倍增极11的电子放出面11a及第三级倍增极13的电子放出面13a相对。除了最终级的倍增极10的第三级以后的各倍增极10也同样，配置为其电子放出面10a与前级的倍增极10的电子放出面10a及后级的倍增极10的电子放出面10a相对。最终级的倍增极10配置为其电子放出面10a与前级的倍增极10的电子放出面10a及阳极7相对。

[0037] 第一级倍增极11具有底壁部111、一对侧壁部112、第一保持部113及一对第二保持部114(详细后述)。第一级倍增极11的电子放出面11a由底壁部111的光电阴极3侧且第二级倍增极12侧的底面及一对侧壁部112的光电阴极3侧且第二级倍增极12侧的一对侧面构成。

[0038] 第二级倍增极12具有底壁部121及一对保持部122。第二级倍增极12的电子放出面12a由底壁部121的第一级倍增极11侧且第三级倍增极13侧的底面构成。一对保持部122从X轴方向(与X轴平行的方向)的底壁部121的两端部向第一级倍增极11侧且第三级倍增极13侧延伸。

[0039] 第三级倍增极13具有底壁部131及一对保持部132。第三级倍增极13的电子放出面13a由底壁部131的第二级倍增极12侧且第四级的倍增极10侧的底面构成。一对保持部132从X轴方向的底壁部131的两端部向第二级倍增极12侧且第四级的倍增极10侧延伸。

[0040] 在第一级倍增极11、第二级倍增极12及第三级倍增极13的相互间的区域设置有一对电子透镜形成电极14。具体而言，一个电子透镜形成电极14以向一个第二保持部114和一个保持部122之间的区域延伸的方式与一个保持部132形成一体。另一个电子透镜形成电极14以向另一个第二保持部114和另一个保持部122之间的区域延伸的方式与另一个保持部
132形成一体。在一对电子透镜形成电极14上施加在第三级倍增极13所施加的规定电压。由此，在第一级倍增极11和第二级倍增极12之间的区域，X轴方向的电位分布平坦化。

[0041] [第一级倍增极的结构]

[0042] 如图3、图4及图5所示，第一级倍增极11具有底壁部111、一对侧壁部112、第一保持部113及一对第二保持部114。一对侧壁部112从X轴方向(垂直于规定面的规定方向)的底壁部111的两端部向一侧(光电阴极3侧且第二级倍增极12侧(参照图1及图2))延伸。第一保持部113从底壁部111的前侧(光电阴极3侧(参照图1及图2))的端部向外侧(第二级倍增极的相反侧(图1及图2参照))延伸。一对第二保持部114从X轴方向的一对侧壁部112的两端部向一侧延伸。

[0043] 第一保持部113呈与XY平面平行的平板状(例如矩形板状)。一对第二保持部114的每一个呈与YZ平面平行的平板状。第一级倍增极11经由第一保持部113及一对第二保持部114，安装于管体2内所设置的支承部件上。

[0044] 第一级倍增极11的电子放出面11a由底壁部111的一侧的底面111a及一对侧壁部112的一侧的一对侧面112a构成。电子放出面11a与一个电子通过开口11b相对。在第一级倍增极11中，由底壁部111、一对侧壁部112及一对第二保持部114的一侧的缘部划定一个电子通过开口11b。即，入射到电子放出面11a的光电子，从电子放出面11a放出的二次电子都通过一个(即相同的)电子通过开口11b。

[0045] 构成电子放出面11a的底面111a是在垂直于X轴方向的截面弯曲成凹状的曲面(特别是参照图4)。本实施方式中，底面111a是将X轴方向设定为长度方向(筒的高度方向)的筒面(椭圆柱面、双曲柱面、抛物柱面、这些的复合面等)。构成电子放出面11a的一对侧面112a的每一个是在与X轴方向平行的截面弯曲成凹状的曲面(特别是参照图5)。本实施方式中，各侧面112a相当于在由底面111a和各第二保持部114的内面形成的角部(角落部)实施圆状的内倒角的情况的倒角面。此外，底面111a及各侧面112a以曲率连续的方式相互连接。另外，各侧面112a及各第二保持部114的内面也以曲率连续的方式相互连接。

[0046] 将X轴方向的电子放出面11a的宽度设为L，将一对侧面112a的各自的曲率半径设为R(参照图5)时，在第一级倍增极11中R≧0.1L成立。另外，一对侧面112a的各自的曲率半径R大于2mm。作为一例，X轴方向的电子放出面11a的宽度L大于20mm且小于50mm。

[0047] 呈以上的形状的第一级倍增极11由金属板(例如，厚度0.3mm左右的不锈钢板等)一体形成。即，底壁部111、一对侧壁部112、第一保持部113及一对第二保持部114由金属板一体形成。在此，由金属板一体形成即指通过对金属板实施冲压加工等塑性加工而形成。

[0048] [作用及效果]

[0049] 在第一级倍增极11中，构成电子放出面11a的一对侧面112a的每一个是在平行于X轴方向的截面弯曲成凹状的曲面。因此，各侧面112a越远离X轴方向的电子放出面11a的中心，则越靠近于一个电子通过开口11b。其结果，入射到各侧面112a的光电子的渡越距离，从各侧面112a放出的二次电子的渡越距离都随着各侧面112a接近于一个电子通过开口11b而相应缩短。另外，构成电子放出面11a的底面111a是在垂直于X轴方向的截面弯曲成凹状的曲面。因此，从第一级倍增极11至第二级倍增极12的二次电子的渡越时间的调整变得容易。另外，入射到电子放出面11a的光电子，从电子放出面11a放出的二次电子都通过一个(即相同的)电子通过开口11b，固而相对于光电子的入射位置的电子渡越时间的依存性减小。因此，根据第一级倍增极11，在光电倍增管1中能够抑制电子渡越时间差及电子渡越时间离散。

[0050] 此外，即使将电子放出面的整体例如形成为球面状，在具有这种电子放出面的第一级倍增极中，难以调整从第一级倍增极至第二级倍增极的二次电子的渡越时间，在光电倍增管中不能有效抑制电子渡越时间差及电子渡越时间离散。另外，为了抑制电子渡越时间差及电子渡越时间离散，还考虑不设一对侧面112a而仅由底面111a构成电子放出面，并增大X轴方向的电子放出面的宽度。但是，在具有这种电子放出面的第一级倍增极中，由于其尺寸增大，因此管体2的圆柱状部分2b的外径也不得不增大，从而难以确保管体2的耐水压性能。另外，第一级倍增极的尺寸增大时，对金属板实施冲压加工等塑性加工形成第一级倍增极也变得困难。根据上述的第一级倍增极11，能够抑制其尺寸增大，且在光电倍增管1中能够抑制电子渡越时间差及电子渡越时间离散。

[0051] 另外，在第一级倍增极11中，第一保持部113呈平板状。通过该构成，在设置于光电倍增管1的管体2内的支承部件上使用第一保持部113能够容易且稳定地安装第一级倍增极11。

[0052] 另外，在第一级倍增极11中，一对第二保持部114的每一个呈平板状。通过该结构，在设置于光电倍增管1的管体2内的支承部件上使用一对第二保持部114能够容易且稳定地安装第一级倍增极11。

[0053] 另外，在第一级倍增极11中，底壁部111、一对侧壁部112、第一保持部113及一对第二保持部114由金属板一体形成。通过该结构，能够实现第一级倍增极11的制造容易化及结构简单化。

[0054] 另外，在第一级倍增极11中，一对侧面112a的各自的曲率半径R大于2mm。根据该结构，在光电倍增管1中能够适当抑制电子渡越时间差及电子渡越时间离散。

[0055] 另外，在第一级倍增极11中，将X轴方向的电子放出面11a的宽度设为L，将一对侧面112a的各自的曲率半径设为R时，R≧0.1L成立。通过该结构，在该光电倍增管1中能够合适地抑制电子渡越时间差及电子渡越时间离散。

[0056] 在此，对于在上述的第一级倍增极11中，在至第二级倍增极12的二次电子的渡越时间难以产生差异的理由，更详细地说明。

[0057] 图6是比较例的第一级倍增极15的立体图。如图6所示，比较例的第一级倍增极15主要在不设一对侧壁部112而一对第二保持部114与底壁部111交叉的点与上述的第一级倍增极11不同。在比较例的第一级倍增极15中，由底面111a构成与一个电子通过开口15b相对的电子放出面15a。

[0058] 在比较例的第一级倍增极15中，如图7(a)所示，光电子通过在轨道A1入射到电子放出面15a的中央区域，从该中央区域放出的二次电子以轨道B1直线渡越。与此相对，光电子通过以轨道A2入射到电子放出面15a的第二保持部114的附近区域，从该附近区域放出的二次电子与同电位的第二保持部114排斥，在轨道B2渡越。其结果，在比较例的第一级倍增极15，在至第二级倍增极12的二次电子的渡越时间上容易产生差异。

[0059] 另一方面，在上述的第一级倍增极11中，如图7(b)所示，光电子通过在轨道A1入射到电子放出面11a的中央区域，从该中央区域放出的二次电子在轨道B1线性渡越。与此相对，光电子通过在轨道A2入射到电子放出面11a的第二保持部114的附近区域(即侧面112a)，从该附近区域放出的二次电子虽然与同电位的第二保持部114排斥，在轨道B2渡越，但入射到该附近区域的光电子的渡越距离、从该附近区域放出的二次电子的渡越距离都缩短了侧面112a接近于电子通过开口11b的距离的量。其结果，在上述的第一级倍增极11中，难以在至第二级倍增极12的二次电子的渡越时间上产生差异。

[0060] 接着，对在第一级倍增极11中，进一步更优选构成电子放出面11a的一对侧面112a的各自的曲率半径R大于2mm的理由，与模拟结果一起进行说明。

[0061] 首先，作为模拟模型，准备第一实施例的第一级倍增极、第二实施例的第一级倍增极、第三实施例的第一级倍增极及第四实施例的第一级倍增极。各第一级倍增极相当于通过在厚度0.3mm的不锈钢板上实施冲压加工而形成。在各第一级倍增极中，将X轴方向的电子放出面的宽度L设为30.6mm。

[0062] 各第一级倍增极具有与上述的第一级倍增极11同样的结构，仅在下面的点相互不同。即，将在第一实施例的第一级倍增极中的曲率半径R设为2mm，将在第二实施例的第一级倍增极中的曲率半径R设为4mm，将在第三实施例的第一级倍增极中的曲率半径R设为6mm，将在第四实施例的第一级倍增极中的曲率半径R设为8mm。

[0063] 在与分别将第一实施例的第一级倍增极、第二实施例的第一级倍增极、第三实施例的第一级倍增极及第四实施例的第一级倍增极安装在相同的光电倍增管内，在相同的条件下使光电倍增管动作的情况相当的模拟中，测定X轴方向的电子渡越时间差及电子渡越时间离散。

[0064] 图8(a)是表示使用了第一实施例的第一级倍增极的光电倍增管的电子渡越时间差的图，图8(b)是表示该情况的电子渡越时间离散的图。图9(a)是表示使用了第二实施例的第一级倍增极的光电倍增管的电子渡越时间差的图，图9(b)是表示该情况的电子渡越时间离散的图。图10(a)是表示使用了第三实施例的第一级倍增极的光电倍增管的电子渡越时间差的图，图10(b)是表示该情况的电子渡越时间离散的图。图11(a)是表示使用了第四实施例的第一级倍增极的光电倍增管的电子渡越时间差的图，图11(b)是表示该情况的电子渡越时间离散的图。

[0065] 如图8(a)、图9(a)、图10(a)及图11(a)所示，在使用了第二实施例的第一级倍增极、第三实施例的第一级倍增极及第四实施例的第一级倍增极的光电倍增管中，与使用了第一实施例的第一级倍增极的光电倍增管相比，X轴方向的电子渡越时间差在X轴方向的两端部更进一步均一化。另外，如图8(b)、图9(b)、图10(b)及图11(b)所示，在使用了第二实施例的第一级倍增极、第三实施例的第一级倍增极及第四实施例的第一级倍增极的光电倍增管中，与使用了第一实施例的第一级倍增极的光电倍增管相比，X轴方向的电子渡越时间离散更进一步降低。

[0066] 根据以上的模拟结果可以说，在光电倍增管中抑制电子渡越时间差及电子渡越时间离散的方面，更进一步优选构成电子放出面的一对侧面的各自曲率半径R大于2mm。

[0067] 接着，对在第一级倍增极11中更进一步优选R≧0.1L成立的理由，与模拟结果一起进行说明。

[0068] 根据上述的模拟结果，在第一实施例的第一级倍增极(L：30.6mm，R：2mm)中，R≧0.1L不成立，在第二实施例的第一级倍增极(L：30.6mm，R：4mm)、第三实施例的第一级倍增极(L：30.6mm，R：6mm)及第四实施例的第一级倍增极(L：30.6mm，R：8mm)中R≧0.1L成立。因此，即使X轴方向的电子放出面的宽度L不是30.6mm的情况，可以说在光电倍增管中抑制电子渡越时间差及电子渡越时间离散的方面，更进一步优选在第一级倍增极中R≧0.1L成立，其通过模拟确认。

[0069] 首先，作为模拟模型，准备第一比较例的第一级倍增极及第五实施例的第一级倍增极。各第一级倍增极相当于通过在厚度0.3mm的不锈钢板实施冲压加工而形成。在第一比较例的第一级倍增极中，将X轴方向的电子放出面的宽度L设为34mm，将一对侧面的各自的曲率半径R设为0mm(即第一比较例的第一级倍增极具有与图6所示的第一级倍增极15同样的结构)。在第五实施例的第一级倍增极中，将X轴方向的电子放出面的宽度L设为34mm，将一对侧面的各自的曲率半径R设为5mm(即第五实施例的第一级倍增极具有与上述的第一级倍增极11同样的结构)。

[0070] 在与将第一比较例的第一级倍增极及第五实施例的第一级倍增极分别安装于相同的光电倍增管，以相同的条件下使光电倍增管动作的情况相当的模拟中，测定X轴方向的电子渡越时间差。图12(a)是表示使用了第一比较例的第一级倍增极的光电倍增管的电子渡越时间差的图，图12(b)是表示使用了第五实施例的第一级倍增极的光电倍增管的电子渡越时间差的图。

[0071] 如图12(a)及(b)所示，在使用了第五实施例的第一级倍增极的光电倍增管中，与使用了第一比较例的第一级倍增极的光电倍增管相比，X轴方向的电子渡越时间差在X轴方向的两端部均一化。根据该模拟结果，可以说在光电倍增管中抑制电子渡越时间差及电子渡越时间离散方面，更进一步优选在第一级倍增极中R≧0.1L成立。

[0072] [变形例]

[0073] 本发明不限定于上述的实施方式。例如，各结构的材料及形状不限于上述的材料及形状，可以采用各种各样的材料及形状。作为一例，第一保持部113不限定于矩形板状，也可以呈半圆形板状等其它的形状。

[0074] 另外，一对第二保持部114的每一个的一侧的缘部也可以形成为从底壁部111及一对侧壁部112的一侧的缘部突出，或者也可以形成为从底壁部111及一对侧壁部112的一侧的缘部凹陷。

[0075] 另外，底壁部111、一对侧壁部112、第一保持部113及一对第二保持部114也可以不形成为板状。作为一例，底壁部111、一对侧壁部112、第一保持部113及一对第二保持部114形成为块状，上述的电子放出面11a也可以通过切削等形成。

[0076] 根据本发明，可提供在光电倍增管中能够抑制电子渡越时间差及电子渡越时间离散的第一级倍增极及具备该第一级倍增极的光电倍增管。

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第一级倍增极及光电倍增管

第一级倍增极及光电倍增管

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