电子

阅读:883发布:2020-05-11

专利汇可以提供电子专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种 电子 管(1),其具备:光电面(3),其发射与光L对应的电子E; 雪 崩光电 二极管 (6),其以面向光电面(3)的方式配置;聚焦 电极 部(4),其使电子E从光电面(3)朝向雪崩 光电二极管 (6) 加速 ,并使电子E聚焦;框体(2),其具有设置 雪崩光电二极管 (6)的管座(9)。管座(9)设置有使光L通过的光入射孔(26),通过管座(9)对光入射孔(26)的周围进行遮光。聚焦电极部(4)具有第一区域(34a)和第二区域(34b),上述第一区域(34a)设置有光通过孔(37),上述第二区域(34b)设置有将电子E导向雪崩光电二极管(6)的电子通过孔(38)。第一区域(34a)在连结光入射孔(26)和光电面(3)的轴线(A1)上形成。第二区域(34b)在连结光电面(3)和雪崩光电二极管(6)的轴线(A2)上形成。,下面是电子专利的具体信息内容。

1.一种电子管,其特征在于,具备:
光电转换部,其发射与入射的光对应的电子;
电子检测部,其以面向所述光电转换部的方式配置,接收所述电子;
聚焦电极部,其包含配置于所述光电转换部和所述电子检测部之间的电极板,使所述电子从所述光电转换部朝向所述电子检测部加速,并使所述电子聚焦;和框体,其具有设置所述电子检测部的管座部,形成配置所述光电转换部及所述电子检测部的保持为真空的内部空间,
所述管座部设置有使所述光通过的光入射窗部,并且具有对所述光入射窗部的周围进行遮光的遮光部,
所述电极板具有第一区域和第二区域,所述第一区域设置有光通过部,所述光通过部通过使从所述光入射窗部导入的所述光通过而将所述光导向所述光电转换部,所述第二区域设置有电子通过部,所述电子通过部通过使从所述光电转换部发射的所述电子通过而将所述电子导向所述电子检测部,
所述第一区域在连结所述光入射窗部和所述光电转换部的第一轴线上形成,所述第二区域在连结所述光电转换部和所述电子检测部的第二轴线上形成。
2.根据权利要求1所述的电子管,其特征在于,
所述光通过部与所述电子通过部分离。
3.根据权利要求1或2所述的电子管,其特征在于,
所述框体还具有面向所述管座部的盖部,
所述盖部具有面向所述管座部且设置于在所述内部空间露出的面的所述光电转换部。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的电子管,其特征在于,
所述光入射窗部包含:贯通孔,其设置于以所述第一轴线为中心轴线的所述管座部;和光透射部件,其以封闭所述贯通孔的方式固定于所述管座部。
5.根据权利要求4所述的电子管,其特征在于,
所述光透射部件具有所述光入射的光入射面,
所述光入射面与所述第一轴线正交
6.根据权利要求1~5中任一项所述的电子管,其特征在于,
所述管座部由金属材料形成。
7.根据权利要求3所述的电子管,其特征在于,
所述盖部由金属材料形成。

说明书全文

电子

技术领域

[0001] 本发明的一方面涉及一种电子管。

背景技术

[0002] 用于检测光的电子管使通过光的入射从光电面发射的电子(光电子)朝向半导体元件加速,通过半导体元件捕捉电子。例如,专利文献1中公开的电子管从设置于腔室的一端侧的入射窗接收光。如果接收到的光入射到设置于面向入射窗的另一端侧的光电转换部,则光电转换部产生电子(光电子)。电子以面向光电转换部的方式入射到设置于入射窗的传感器
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:美国专利第6674063号说明书

发明内容

[0006] 发明所要解决的问题
[0007] 专利文献1公开了一种反射型电子发射倍增型光传感器,其以设置电子检测元件的管座全面为入射窗。在专利文献1公开的电子管中,从入射窗接收的光有时以光的入射方式直接入射到光电面。另外,光有时也入射到腔室的内壁。但是,即使在光入射到腔室的内壁的情况下,通过将反射面设置于腔室的内壁,也会通过反射面反射入射到腔室的内壁的光,之后入射到光电面。因此,因光的入射方式,从入射窗到光电面的距离有时会发生改变。就专利文献1的光传感器而言,管座全面为入射窗。因此,入射的光可遵循各种路径。其结果,在将组成物配置于管座和光电面之间的情况下,光可能被组成物遮挡。因此,难以将聚焦电极设置于设于管座的电子检测元件和光电面之间。其结果,根据光入射的方式,从电子检测元件输出的信号在时间上发生波动。因此,难以可靠地得到希望的时间特性。
[0008] 本发明的一方面的目的在于提供一种可以可靠地得到希望的时间特性的电子管。
[0009] 用于解决问题的技术方案
[0010] 本发明的一方面,其具备:光电转换部,其发射与入射的光对应的电子;电子检测部,其以面向光电转换部的方式配置,接收电子;聚焦电极部,其包含配置于光电转换部和电子检测部之间的电极板,使电子从光电转换部朝向电子检测部加速,并使电子聚焦;框体,其具有设置电子检测部的管座部,形成配置光电转换部及电子检测部的保持为真空的内部空间,管座部设置有使光通过的光入射窗部,并且具有对光入射窗部的周围进行遮光的遮光部,电极板具有第一区域和第二区域,所述第一区域设置有光通过部,所述光通过部通过使从光入射窗部导入的光通过而将光导向光电转换部,所述第二区域具有电子通过部,所述电子通过部通过使从光电转换部发射的电子通过而将电子导向电子检测部,第一区域在连结光入射窗部和光电转换部的第一轴线上形成,第二区域在连结光电转换部和电子检测部的第二轴线上形成。
[0011] 通过设置于管座部且对其周围进行遮光的光入射窗在框体内接收光。在框体内接收到的光通过电极板的光通过部。通过光通过部的光到达光电转换部。即,将来自管座部的光的入射限定为经由光入射窗部的入射。通过光入射窗部的光从光通过部通过。因此,最终到达光电转换部的光必定通过光通过部。这样,将光从具有光入射窗部的管座部入射而到达光电转换部的方式限定为通过入射窗部及光通过部的方式。其结果,抑制入射路径的偏差。因此,将从光入射窗部到光电转换面的距离收敛于规定范围。通过聚焦电极部使从光电转换部发射的电子聚焦。将聚焦后的电子导入电子检测部。因此,从电子检测部输出的信号的时间上的波动降低。其结果,能可靠地得到希望的时间特性。
[0012] 也可以是,光通过部与电子通过部分离。根据该结构,能够降低光通过部对形成于电子通过部的电场所造成的影响。因此,能够得到希望的电子轨道。另外,能够可靠地特定到达光电转换部的光的入射路径。
[0013] 也可以是,框体还具有面向管座部的盖部,盖部具有面向管座部且设置于在内部空间露出的面的光电转换部。根据该结构,可以高精度地设置光电转换部。因此,能得到希望的电子轨道。
[0014] 光入射窗部可以包含:贯通孔,其设置于以第一轴线为中心轴线的管座部;光透射部件,其以封闭贯通孔的方式固定于管座部。根据该结构,能可靠地特定到达光电转换部的光的入射路径。
[0015] 也可以是,光透射部件具有光入射的光入射面,光入射面与第一轴线正交。根据该结构,能够将入射光高效地导入光电转换部。
[0016] 也可以是,管座部由金属材料形成。根据该结构,管座部本身可以作为遮光部发挥作用。因此,能可靠地特定到达光电转换部的光的入射路径。而且,由金属材料形成的管座部具有良好的导热性。因此,将电子检测部产生的热向外部高效地排出。其结果,能够使电子检测部的动作稳定化。
[0017] 也可以是,盖部由金属材料形成。根据该结构,盖部具有遮光性。因此,能够抑制来自盖部的噪声光的入射。
[0018] 发明效果
[0019] 根据本发明的一方面,提供了一种可以可靠地得到希望的时间特性的电子管。附图说明
[0020] 图1是表示实施方式的电子管的截面的立体图。
[0021] 图2是表示图1所示的管座部的截面的立体图。
[0022] 图3是表示电子管的截面的分解图。
[0023] 图4是表示实施方式的电子管的截面的图。
[0024] 图5是表示变形例1的电子管的截面的图。
[0025] 图6是表示变形例2的电子管的截面的图。
[0026] 图7是表示变形例3的电子管的截面的立体图。
[0027] 图8是表示变形例4的电子管的截面的立体图。
[0028] 图9是表示变形例5的电子管的截面的立体图。
[0029] 图10是表示变形例6的电子管的截面的立体图。

具体实施方式

[0030] 下面,参照附图对具体实施方式进行详细说明。在附图的说明中对相同要素标注相同的标号,省略重复说明。
[0031] 图1所示的电子管1是所谓的电子发射倍增型光传感器(HPD:Hybrid Photo-Detector)。电子管1根据光的入射使从光电面发射的电子(光电子)加速。电子管1将加速后的电子入射到半导体元件即崩光电二极管。通过该结构,电子管1检测微弱的光。雪崩光电二极管是为了将浓度高的P区域和N区域接合,在接合区域产生雪崩放大而形成充分高的电场的半导体元件。如果使电子入射到雪崩光电二极管的入射面,则雪崩光电二极管使入射电子倍增而输出电信号。因此,雪崩光电二极管为电子倍增部。而且,雪崩光电二极管也为电子检测部。
[0032] 电子管1具有形成保持为真空的内部空间的框体2。框体2呈大致圆筒状。将光电面3(光电转换部)、聚焦电极部4、以及雪崩光电二极管6(电子检测部)配置于框体2的内部。
[0033] 就圆筒状的框体2而言,作为一例,外径为30mm左右且高度为25mm左右。框体2具有沿着轴线A2(第二轴线)配置的侧管部7、盖8(盖部)、以及管座9(管座部)。侧管部7呈圆筒状的框体2的主体部。侧管部7的上端及下端敞开。敞开的上端由盖8密封。敞开的下端由管座9密封。盖8和侧管部7的连接部位及管座9和侧管部7的连接部位保持气密。框体2的内部保持为真空。
[0034] 侧管部7具有下侧电极部11、下侧绝缘筒部12、中间电极部13、上侧绝缘筒部14、以及上侧电极部16。下侧电极部11、下侧绝缘筒部12、中间电极部13、上侧绝缘筒部14、以及上侧电极部16分别呈大致环状。将下侧电极部11、下侧绝缘筒部12、中间电极部13、上侧绝缘筒部14及上侧电极部16沿着轴线A2从下依次堆积。聚焦电极部4即下侧电极部11、中间电极部13、以及上侧电极部16的至少一部分构成框体2的一部分。上侧电极部16形成侧管部7的上端的开口。上侧电极部16作为距光电面3最近的聚焦电极部4发挥作用。下侧电极部11形成侧管部7的下端的开口。下侧电极部11作为距雪崩光电二极管6最近的聚焦电极部4发挥作用。下面,详述侧管部7的结构。
[0035] 盖8将上侧电极部16的开口封闭。盖8是由具有遮光性的导电性部件(例如,称为科瓦镍钴合金的金属材料)形成的圆板状部件。盖8具有盖上表面8a和盖下表面8b。盖上表面8a在框体2的外部露出。盖下表面8b在框体2的内部露出。盖8的轴线与框体2的轴线A2重叠。在盖8的盖下表面8b,在与轴线A2重叠的区域形成光电面3。光电面3是朝向盖上表面8a侧凹陷的凹状的弯曲面上形成的膜状部分。光电面3例如为Sb-K-Cs等构成的性光电面。作为光电面材料,可采用GaAsP等晶体光电面材料。盖上表面8a通过密封部31气密固定于上侧电极部16。作为密封部31,示例了科瓦铁镍钴合金。密封部31通过夹持未图示的接合部件(例如,含有铟等低熔点金属的接合部件)气密固定于盖上表面8a和上侧电极部16之间。盖8在轴线A2上配置。管座9在轴线A2上配置。因此,盖8的盖下表面8b面向管座9。盖8由具有遮光性的导电性部件构成。因此,抑制噪声光从盖8侧向光电面3的入射。另外,能够经由盖8及上侧电极部16向光电面3供给电势。
[0036] 如图2所示,管座9具有基体17、供电引脚18、信号引脚19、以及引脚保护筒部21。圆板状的基体17具有基体主面22和基体背面23。基体主面22在框体2的内侧露出。基体背面23在框体2的外侧露出。基体主面22具有连接区域22a、二极管配置区域22b、以及贯通孔形成区域22c。连接区域22a设置于基体主面22的周缘部。连接区域22a气密固定于下侧电极部11。二极管配置区域22b设置于基体主面22的包含中心轴线的中央部分。将雪崩光电二极管
6安装于二极管配置区域22b。具体而言,在基体主面22上固定基板24。而且,在基板24上安装雪崩光电二极管6。雪崩光电二极管6经由基板24安装于管座9。雪崩光电二极管6以与轴线A2交叉的方式配置。光电面3也以与轴线A2交叉的方式配置。因此,雪崩光电二极管6面向光电面3。雪崩光电二极管6动作中的发热可能成为噪声成分。因此,也可以经由管座9将雪崩光电二极管6产生的热散去。因此,作为管座9的材料,例如可举出散热性高的金属材料即。另外,作为管座9的材料,也可以采用称为科瓦铁镍钴合金的金属材料和/或陶瓷等。
[0037] 贯通孔形成区域22c设置于连接区域22a和二极管配置区域22b之间。在贯通孔形成区域22c形成光入射孔26(光入射窗部)的一内侧开口26a。光入射孔26在框体2的内部接收光。光入射孔26贯通基体17。光入射孔26的中心轴即轴线A1(第一轴线)是入射到框体2的光的光轴。轴线A1通过光电面3的中心。轴线A1相对于框体2的轴线A2倾斜。
[0038] 光入射孔26的内侧开口26a形成于基体主面22的贯通孔形成区域22c。在光入射孔26的基体背面23设置有锪孔27。在锪孔27形成光入射孔26的外侧开口26b。入射面板28(光透射部件)以使外侧开口26b气密密封的方式嵌入光入射孔26。入射面板28是透光的玻璃。
具体而言,入射面板28也可以是蓝宝石玻璃。入射面板28也可以根据检测的光的波长选择其材料。例如,入射面板28也可以为石英。管座9由铜等不具有光透射性的材料构成。因此,电子管1中的光的入射部仅为具备入射面板28的光入射孔26。针对从管座9侧照射的光的遮光部10包含光入射孔26的周围和将基体主面22及基体背面23连接的侧壁区域。此外,光入射孔26的周围具体是指基体背面23上的除外侧开口26b外的区域。也对光入射孔26的内壁面及基体主面22进行遮光。因此,从入射面板28入射的光不会透过管座9的基体17入射到框体2的内部。此外,管座9可以由不具有光透射性的材料构成,也可以由具有光透射性的材料构成。在管座9由具有光透射性的材料构成的情况下,也可以将遮光部件设置于光入射孔26的周围、和连接基体主面22及基体背面23的侧壁区域。另外,也可以对光入射孔26的周围及侧壁区域实施遮光处理。而且,在光入射孔26的内壁面及基体主面22,可以设置遮光部件,也可以实施遮光处理。
[0039] 入射面板28具有光入射面28a和光出射面28b。光入射面28a在框体2的外部露出。光出射面28b包含在框体2的内部露出的部分。光出射面28b的周缘部分固定于锪孔27。入射面板28的光入射面28a与轴线A1正交。
[0040] 供电引脚18将电压赋予安装有雪崩光电二极管6的基板24。供电引脚18配置于连接区域22a和二极管配置区域22b之间与贯通孔形成区域22c不重叠的区域。供电引脚18是沿平行于轴线A2的方向延伸的棒状的导电部件。供电引脚18的一端在框体2的外部露出。供电引脚18的另一端在框体2的内部露出。导线29的一端与供电引脚18的另一端连接。导线29的另一端与安装有雪崩光电二极管6的基板24连接。供电引脚18通过未图示的绝缘结构与管座9绝缘。
[0041] 信号引脚19从雪崩光电二极管6取出信号。信号引脚19配置于二极管配置区域22b。信号引脚19也与供电引脚18同样是沿平行于轴线A2的方向延伸的棒状的导电部件。信号引脚19的一端在框体2的外部露出。信号引脚19的另一端在基体17的基体主面22露出。信号引脚19的另一端经由基板24与雪崩光电二极管6连接。信号引脚19通过未图示的绝缘结构与管座9绝缘。
[0042] 作为SMA连接器的引脚保护筒部21保护信号引脚19的另一端。引脚保护筒部21为筒状的部分,设置于基体背面23的大致中央。引脚保护筒部21的内径D21比信号引脚19的外径D19大。引脚保护筒部21的高度比从基体背面23突出的信号引脚19的长度长。此外,引脚保护筒部21的高度是从基体背面23到引脚保护筒部21的前端21a的长度。
[0043] 参照图3,对侧管部7的结构进行更加详细的说明。侧管部7具有下侧电极部11、下侧绝缘筒部12、中间电极部13、上侧绝缘筒部14、以及上侧电极部16。
[0044] 下侧电极部11具有下侧电极基体部32和电极盖33。下侧电极部11作为距雪崩光电二极管6最近的聚焦电极部4发挥作用。下侧电极基体部32是呈环状的导电性部件。作为一例,从电连接的电源(未图示)向下侧电极基体部32施加8kV的电压。下侧电极基体部32具有上表面32a、下表面32b、形成贯通孔32h的内周面32c、以及外周面32d。电极盖33是呈大致罩状的导电性部件。电极盖33具有与光电面3及雪崩光电二极管6对置的平板状的聚焦电极部34(电极板)、和从聚焦电极部34的外周边部立设的盖壁部36。聚焦电极部34及盖壁部36形成为一体。电极盖33配置于下侧电极基体部32和下侧绝缘筒部12之间。电极盖33的聚焦电极部34夹持于下侧电极基体部32的上表面32a和下侧绝缘筒部12的下表面12b之间。从聚焦电极部34的外周边部立设的盖壁部36覆盖下侧电极基体部32的外周面32d。
[0045] 下侧电极部11具有光通过孔37(光通过部)、电子通过孔38(电子通过部)、以及壁部38W。下侧电极部11具有贯通孔即光通过孔37和电子通过孔38。光通过孔37及电子通过孔38在电极盖33的聚焦电极部34的平板部彼此相邻,并且分开形成。壁部38W以包围电子通过孔38的方式立设。聚焦电极部34具备的贯通孔仅为光通过孔37及电子通过孔38。光通过孔
37将从光入射孔26接收的光导向光电面3。光通过孔37的大小为将光入射孔26沿着轴线A1投影到聚焦电极部34的大小以下。在实施方式中,光通过孔37的大小与将光入射孔26沿着轴线A1投影到聚焦电极部34的大小大致相等。光通过孔37经由壁部38W以与电子通过孔38分离的方式设置于聚焦电极部34的平板部。因此,对关于电子聚焦的电场没有影响。由聚焦电极部34对光通过孔37的周边部进行遮光。电子通过孔38一边使从光电面3发射的电子聚焦,一边将其导向雪崩光电二极管6。光通过孔37设置于聚焦电极部34的第一区域34a(参照图1)。电子通过孔38设置于聚焦电极部34的第二区域34b(参照图1)。电子通过孔38由沿着轴线A2的方向朝向光电面3立起的壁部38W形成。壁部38W的高度是不妨碍光沿着轴线A1通过光通过孔37到达光电面3的路径的高度。壁部38W至少与轴线A1不相交。第一区域34a包含与轴线A1交叉的点(参照图1)。因此,第一区域34a在轴线A1上形成。第二区域34b包含与轴线A2交叉的点。因此,第二区域34b在轴线A2上形成。光通过部为可透光的结构即可。因此,像光通过孔37那样,光通过部不限于贯通孔。
[0046] 下侧绝缘筒部12是呈环状的绝缘性部件。下侧绝缘筒部12例如由陶瓷材料构成。下侧绝缘筒部12将下侧电极部11和中间电极部13电绝缘。下侧绝缘筒部12是维持下侧电极部11和中间电极部13之间的物理距离的衬垫。下侧绝缘筒部12具有上表面12a、下表面12b、形成贯通孔12h的内周面12c、以及外周面12d。
[0047] 中间电极部13是呈圆板状的导电性部件。中间电极部13作为中间部的聚焦电极部4发挥作用。中间电极部13配置于下侧绝缘筒部12和上侧绝缘筒部14之间。作为一例,从电连接的电源(未图示)向中间电极部13施加4kV的电压。中间电极部13具有上表面13a、下表面13b、设置于中央的贯通孔13h、以及外周面13d。贯通孔13h的内径D13比框体2的内径小。
贯通孔13h的内径D13比电子通过孔38的内径D38大。
[0048] 上侧绝缘筒部14是呈环状的绝缘性部件。上侧绝缘筒部14例如由陶瓷材料构成。因此,上侧绝缘筒部14的单体结构与下侧绝缘筒部12相同。上侧绝缘筒部14将中间电极部
13和上侧电极部16电绝缘。上侧绝缘筒部14是维持中间电极部13和上侧电极部16之间的物理距离的衬垫。上侧绝缘筒部14具有上表面14a、下表面14b、形成贯通孔14h的内周面14c、以及外周面14d。
[0049] 上侧电极部16是呈将上侧电极主体39和立起部41一体化的形状的导电性部件。上侧电极部16作为距光电面3最近的聚焦电极部4发挥作用。作为一例,从电连接的电源(未图示)向阴极电极即上侧电极部16施加0V的电压(接地电势)。上侧电极主体39呈环状。上侧电极主体39具有上表面39a、下表面39b、形成贯通孔39h的内周面39c、以及外周面39d。贯通孔39h的内径D39比框体2的内径小。贯通孔39h的内径D39比上侧绝缘筒部14的内径D14小。另外,内径D39比下侧绝缘筒部12的内径D12小。而且,内径D39比下侧电极部11的下侧电极基体部32的内径D32小。另一方面,贯通孔39h的内径D39比电子通过孔38的内径D38大。另外,内径D39比中间电极部13的贯通孔13h的内径D13大。而且,内径D39比光电面3的直径D3大。
[0050] 电子依次通过上侧电极部16的贯通孔39h、中间电极部13的贯通孔13h、下侧电极部11的电子通过孔38,由此从光电面3到达雪崩光电二极管6。贯通孔39h、13h及电子通过孔38的中心轴线与轴线A2重叠。贯通孔39h、13h及电子通过孔38的内径D39、D13、D38沿着电子的行进方向逐渐变小。内径D39最大。内径D13比内径D39小但比内径D38大。内径D38最小。最重要的是,在这些贯通孔39h的内径D39、贯通孔13h的内径D13及电子通过孔38的内径D38中,距雪崩光电二极管6最近的电子通过孔38的内径D38最小。也可以适当地变更贯通孔39h的内径D39及贯通孔13h的内径D13的大小关系。例如,贯通孔39h的内径D39也可以比贯通孔
13h的内径D13大。另外,贯通孔39h的内径D39也可以比贯通孔13h的内径D13小。
[0051] 上侧电极主体39的下表面39b固定于上侧绝缘筒部14的上表面14a。在上侧电极主体39的上表面39a设置有立起部41。立起部41呈环状。立起部41的内径D41比上侧电极主体39的内径D39大。因此,上侧电极部16具有立起部41的内周面和上侧电极主体39的上表面围成的区域。盖8嵌入该区域。
[0052] 在此,参照图4,对本实施方式的电子管1的详细结构进行说明。
[0053] 电子管1具有轴线A1、A2。轴线A1是连结光入射孔26和光电面3的直线。较详细而言,轴线A1是光入射孔26的中心轴线。而且,轴线A1通过光电面3的中心。轴线A2是连结光电面3和雪崩光电二极管6的直线。较详细而言,轴线A2是连结光电面3的中心和雪崩光电二极管6的中心的直线。轴线A2是框体2的中心轴线。轴线A1相对于轴线A2倾斜。例如,轴线A1在光电面3上与轴线A2交叉。
[0054] 从管座9侧照射的光L从光入射孔26入射到框体2的内部。
[0055] 此外,照射到管座9的光L被遮挡。接着,光L在管座9和下侧电极部11的聚焦电极部34之间行进。接着,光L通过光通过孔37。接着,光L在下侧电极部11和中间电极部13之间行进。接着,光L通过中间电极部13的贯通孔13h。接着,光L在中间电极部13和上侧电极部16之间行进。接着,光L通过上侧电极部16的贯通孔16h。而且,光L到达光电面3。总而言之,到达光电面3的光L仅通过光入射孔26和光通过孔37。因此,不限制到达光电面3的光L的路径。
[0056] 接着,通过由聚焦电极部34形成的电场使从光电面3发射的电子E朝向雪崩光电二极管6加速。电子E通过上侧电极部16的贯通孔16h。接着,电子E在上侧电极部16和中间电极部13之间行进。接着,电子E通过中间电极部13的贯通孔13h。接着,电子E在中间电极部13和下侧电极部11之间行进。接着,电子E通过下侧电极部11的电子通过孔38。而且,电子E在下侧电极部11和管座9之间行进,入射到雪崩光电二极管6。总而言之,到达雪崩光电二极管6的电子E通过电子通过孔38。因此,就从光电面3到达雪崩光电二极管6的电子E而言,因为其路径是直线,所以容易形成用于聚焦的电场。
[0057] 根据电子管1,光L从设置于管座9且对其周围进行遮光的光入射孔26在框体2内被接收,在通过中间电极部13的光通过孔37后,到达光电面3。即,来自管座9的光的入射只限于经由光入射孔26的入射。通过光入射孔26的光通过光通过孔37。因此,最终到达光电面3的光必定通过光通过孔37。这样,光L从具有光入射孔26的管座9入射而到达光电面3的方式仅限于通过光入射孔26及光通过孔37的方式。其结果,抑制入射路径的偏差。因此,将从光入射孔26到达光电面3的距离收敛于规定范围。而且,通过聚焦电极部4使从光电面3发射的电子E聚焦。将聚焦后的电子导入雪崩光电二极管6。因此,因为从雪崩光电二极管6输出的信号的时间上的波动降低,所以能够可靠地得到希望的时间特性。
[0058] 如上所述,基于该实施方式对本发明进行了详细说明。但是,本发明不限于上述实施方式。在不脱离其主旨的范围内,本发明可以进行各种变形。
[0059] <变形例1>
[0060] 上述实施方式的电子管1的盖8为金属制。但是,盖不限于金属制。如图5所示,例如,变形例1的电子管1A的盖8A也可以为玻璃制。作为玻璃材料,例如可举出蓝宝石玻璃。根据这种结构,也能从盖8A接收光L2。电子管1A的光电面3A是从光入射孔26接收光L1的反射型光电面。而且,光电面3A是从盖8A的盖上表面8a接收光L2的透过型光电面。
[0061] <变形例2>
[0062] 电子管1的光电面3呈抛物面等曲面。光电面不限于曲面。如图6所示,变形例2的电子管1B的光电面3B也可以为沿着盖下表面8b设置的平面状。光电面3B例如为GaAsP等晶体光电面。在该结构中,只要光电面3B的形状为平面状,与弯曲面相比,就能够容易进行晶体的固定。
[0063] <变形例3>
[0064] 电子管1的中间电极部13的电极盖33为大致平板状。但是,电极盖不限于大致平板状。如图7所示,变形例3的电子管1C具备的下侧电极部11C的电极盖33C具有盖框42、聚焦电极部43、以及支承聚焦电极部43的多个框架44。光通过形成于分离的框架44彼此之间的间隙(光通过部)到达光电面3。聚焦电极部43是具有与电子通过孔38相同的内径D38的筒状部件。聚焦电极部43的中心轴线与轴线A2重叠。通过多个(例如,四根)框架44保持聚焦电极部43。框架44的一端与聚焦电极部43连结。框架44的另一端与盖框42连结。根据这种结构,能够容易进行制造电子管1C时进行的排气工序。
[0065] <变形例4>
[0066] 电子管1的入射面板28的光入射面28a与轴线A1正交。但是,入射面板的结构不限于该结构。如图8所示,就变形例4的电子管1D的入射面板28D而言,光入射面28a也可以相对于轴线A1倾斜。具体而言,光入射孔26D的外侧开口26c设置于基体背面23。构成框体2D的管座9D不具有锪孔27(参照图1)。入射面板28D以气密密封外侧开口26c的方式安装于基体背面23。能够容易地将入射面板28D固定于管座9D。此外,作为接收光的结构,也可以由光透射性材料形成管座9D整体来代替作为光入射孔的贯通孔。在由光透射性材料形成管座9D整体的情况下,将遮光部件设置于光入射孔26D中的除相当于内侧开口及外侧开口的区域外的区域。另外,也可以对该区域实施遮光处理。通过这种结构,实质上形成相当于光入射孔的光入射路径。
[0067] <变形例5>
[0068] 就电子管1而言,管座9具有锪孔27,入射面板28嵌入锪孔27。但是,不限于该结构。如图9所示,变形例5的电子管1E的管座9E具有构成光入射孔26E的筒部46。具体而言,光入射孔26E具有内侧开口26a和外侧开口26e。外侧开口26e设置于沿着轴线A1从基体背面23朝向框体2的外部方向突出的筒部46的前端。入射面板28E以气密密封外侧开口26e的方式安装于设置于筒部46的前端的凸缘47。入射面板28E由石英形成。根据由石英形成的入射面板
28E,能够使像紫外光那样的短波长的光优选透过。为了将石英制的入射面板28E与凸缘47接合,使用封。入射面板28E和凸缘47之间成为夹着铝环48的接合结构。当进行铝封时,为了将入射面板28E安装于管座9E,在夹着铝环48的状态下以规定压将入射面板28E向凸缘
47按压。根据变形例5的电子管1E,筒部46突出。其结果,能够容易地进行将入射面板28E向凸缘47按压的工序。光针对电子管1E的入射位置从管座9E突出。因此,能够容易地进行与将光送向入射面板28E的外部光学系统的耦合。
[0069] <变形例6>
[0070] 如图10所示,变形例6的电子管1F的盖8F也可以具有排气孔8c。排气孔8c贯通盖8F的盖上表面8a乃至盖下表面8b。排气管49气密嵌入排气孔8c。排气管49的下端与盖8F的盖下表面8b一致。或,排气管49的下端配置于排气孔8c内,至少也可以从盖下表面8b不突出。排气管49的上端比盖8F的盖上表面8a靠上方突出、密封。
[0071] 排气管49也可以设置于盖8来代替管座9。在管座9上配置有光入射孔26、入射面板28、供电引脚18及信号引脚19等。因此,限定可设置排气管49的场所。在设置于管座9的情况下,在排气作业时,存在于比中间电极部13靠上侧的区域的空气经由中间电极部13的电子通过孔38及光通过孔37移动到管座9侧,之后排气。因此,聚焦电极部4可能成为排气阻力。
另一方面,根据将排气管49设置于盖8F的结构,无需考虑光的入射。而且,因为供电引脚18等构成要素不突出,所以设置场所的自由度也高。而且,具有容易进行排气作业等优点。而且,能采用通常的排气工序。因此,能够不使用移送装置而制造。其结果,可降低制造成本。
[0072] 在前述的任一例中,也将雪崩光电二极管6用于电子检测部。但是,不限于雪崩光电二极管6,也可以将其它半导体电子检测元件用于电子检测部。不限于半导体电子检测元件,也可以仅将具备阳极倍增极及正极的电子检测部用于电子检测部。
[0073] 符号说明
[0074] 1、1A、1B、1C、1D、1E、1F 电子管
[0075] 2、2D 框体
[0076] 3、3A、3B 光电面(光电转换部)
[0077] 4 聚焦电极部
[0078] 6 雪崩光电二极管(avalanche photo diode)(电子检测部)
[0079] 7 侧管部
[0080] 8、8A、8F 盖(盖部)
[0081] 8a 盖上表面
[0082] 8b 盖下表面
[0083] 8c 排气孔
[0084] 9、9D、9E 管座(管座部/杆部/stem)
[0085] 10 遮光部
[0086] 11、11C 下侧电极部
[0087] 12 下侧绝缘筒部
[0088] 13 中间电极部
[0089] 14 上侧绝缘筒部
[0090] 16 上侧电极部
[0091] 17 基体
[0092] 18 供电引脚
[0093] 19 信号引脚
[0094] 21 引脚保护筒部
[0095] 22 基体主面
[0096] 22a 连接区域
[0097] 22b 二极管配置区域
[0098] 22c 贯通孔形成区域
[0099] 23 基体背面
[0100] 24 基板
[0101] 26、26D、26E 光入射孔(光入射窗部、贯通孔)
[0102] 28、28D、28E 入射面板(光透射部件)
[0103] 28a 光入射面
[0104] 29 导线
[0105] 31 密封部
[0106] 32 下侧电极基体部
[0107] 33、33C 电极盖
[0108] 34 聚焦电极部(电极板)
[0109] 34a 第一区域
[0110] 34b 第二区域
[0111] 36 盖壁部
[0112] 37 光通过孔(光通过部)
[0113] 38 电子通过孔(电子通过部)
[0114] 38W 壁部
[0115] 39 上侧电极主体
[0116] 41 立起部
[0117] 46 筒部
[0118] 47 凸缘
[0119] 48 铝环
[0120] 49 排气管
[0121] 42 盖框
[0122] 43 聚焦电极部
[0123] 44 框架
[0124] A1 轴线(第一轴线)
[0125] A2 轴线(第二轴线)
[0126] E 电子
[0127] L、L1、L2 光。
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