(57)【要約】【課題】被検出光が非平行光である場合において、光電面の量子効率を効果的に向上させる。【解決手段】電子管１Ａは、光透過性基板３を有する真空容器７と、光透過性基板３の内面３ａに設けられた光電面８と、真空容器７内に設けられたアノード１０と、プリズム１６と、レンズ１７と、を備える。プリズム１６は、光透過性基板３の外面３ｂに接合された第１面１６ａと、第１面１６ａに対して傾斜し、レンズ１７が接合された第２面１６ｂと、レンズ１７、プリズム１６、及び光透過性基板３を介して光電面８に入射して光電面８と真空空間Ｓとの界面で反射した光を更に反射させることにより、当該光を光電面８に再度入射させる第３面１６ｃと、を有する。レンズ１７は、第２面１６ｂに接合された第１レンズ面１７ａと、第１レンズ面１７ａとは反対側の第２レンズ面１７ｂと、を有する。第２レンズ面１７ｂは、外側に凸の曲面状に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性基板を有し、真空空間を構成する真空容器と、
前記光透過性基板の前記真空空間側の面である内面に設けられ、前記光透過性基板を介して入射した光に応じて前記真空空間中に光電子を放出する光電面と、
前記真空容器内に設けられ、前記光電子に由来する電子を検出する電子検出部と、
前記光透過性基板の前記内面とは反対側の外面に接合されたプリズムと、
前記プリズムに接合されたレンズと、を備え、
前記プリズムは、
前記光透過性基板の前記外面に接合された第１面と、
前記第１面に対して傾斜し、前記レンズが接合された第２面と、
前記レンズ、前記プリズム、及び前記光透過性基板を介して前記光電面に入射して前記光電面と前記真空空間との界面で反射した光を更に反射させることにより、当該光を前記光電面に再度入射させる反射部と、を有し、
前記レンズは、前記プリズムの前記第２面に接合された第１レンズ面と、前記第１レンズ面とは反対側に位置し、被検出光を入射させる第２レンズ面と、を有し、
前記第２レンズ面は、前記第１レンズ面から前記第２レンズ面に向かう方向に凸の曲面状に形成されている、電子管。
【請求項２】
光透過性基板を有し、真空空間を構成する真空容器と、
前記光透過性基板の前記真空空間側の面である内面に設けられ、前記光透過性基板を介して入射した光に応じて前記真空空間中に光電子を放出する光電面と、
前記真空容器内に設けられ、前記光電子に由来する電子を検出する電子検出部と、
前記光透過性基板の前記内面とは反対側の外面に接合されたプリズムと、
前記プリズムに接合されたレンズと、を備え、
前記プリズムは、
前記光透過性基板の前記外面に接合された第１面と、
前記第１面に対して傾斜し、前記レンズが接合された第２面と、
前記レンズ、前記プリズム、及び前記光透過性基板を介して前記光電面に入射して前記光電面と前記真空空間との界面で反射した光を更に反射させることにより、当該光を前記光電面に再度入射させる反射部と、を有し、
前記レンズは、前記プリズムの前記第２面に接合された第１レンズ面と、前記第１レンズ面とは反対側に位置し、被検出光を入射させる第２レンズ面と、を有し、
前記第２レンズ面は、前記第２レンズ面から前記第１レンズ面に向かう方向に凸の曲面状に形成されている、電子管。
【請求項３】
前記レンズの前記第２レンズ面には、反射防止膜が設けられている、請求項１又は２に記載の電子管。
【請求項４】
前記反射部は、前記第１面及び前記第２面に接続され、前記第１面及び前記第２面に対して傾斜する第３面によって構成されており、
前記プリズムは、前記第１面、前記第２面、及び前記第３面を側面とする三角柱状に形成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子管。
【請求項５】
前記第３面には、反射膜が設けられている、請求項４に記載の電子管。
【請求項６】
前記反射部は、前記第２面における前記第１面が接続された側とは反対側に接続され、前記第１面に平行な第３面と、前記第１面及び前記第３面に接続され、前記第１面及び前記第３面に垂直な第４面と、によって構成されており、
前記プリズムは、前記第１面、前記第２面、前記第３面、及び前記第４面を側面とする四角柱状に形成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子管。
【請求項７】
前記真空容器内に設けられ、前記光電子を増倍する電子増倍部を更に備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子管。
【請求項８】
前記電子検出部は、前記光電子を増倍する半導体素子である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子管。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の電子管と、
前記電子管を収容する筐体と、を備え、
前記筐体は、開口が形成された壁部を有し、
前記プリズムの前記第２面は、前記壁部と平行であり、
前記壁部に垂直な方向から見て、前記レンズの前記第２レンズ面は、前記開口と重なっている、電子管モジュール。
【請求項１０】
前記プリズムの前記第２面は、前記壁部の内側面に当接している、請求項９に記載の電子管モジュール。
【請求項１１】
前記プリズムの前記第２面は、前記壁部の内側面に接合されている、請求項１０に記載の電子管モジュール。
【請求項１２】
前記レンズの前記第２レンズ面の少なくとも一部は、前記壁部の外側面よりも外側に突出している、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の電子管モジュール。
【請求項１３】
前記壁部の厚みは、前記プリズムの前記第２面を基準とした前記レンズの高さよりも大きく、
前記レンズの全体は、前記壁部の外側面よりも内側に位置している、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の電子管モジュール。
【請求項１４】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の電子管と、
測定対象の試料に照射される光を出力する光源と、
前記光が前記試料に照射されることにより前記試料において発生した被検出光を集光する集光レンズと、を備え、
前記電子管は、前記集光レンズにより集光された前記被検出光が前記第２レンズ面に入射し、且つ、前記第２レンズ面が前記被検出光の集光点に向かって凸となるように配置されている、光学装置。
【請求項１５】
前記電子管は、前記レンズ、前記プリズム、及び前記光透過性基板を介して前記光電面に入射した前記被検出光が前記光電面と前記真空空間との界面において全反射するように構成されている、請求項１４に記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電子管、電子管モジュール、及び光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、試料から生じる蛍光等の微弱光を検出する光電子増倍管等の電子管が知られている。電子管は、光透過性基板を有する真空容器と、光透過性基板の真空側の内面に設けられた光電面（photocathode）と、を備えている。非特許文献１は、このような光電面が設けられた光透過性基板の外面にプリズムが設けられた構成を開示している。この構成では、プリズムの入射面に入射した光は、光電面と真空空間との界面で全反射し、その後プリズムの入射面とは反対側の面で更に反射して光電面に戻る。これにより、光電面の量子効率（ＱＥ：Quantum  Efficiency）の向上が図られている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】W.D. Gunter,Jr., G.R. Grant, and S.A. Shaw. Optical devices to increase photocathodequantum efficiency. APPLIED OPTICS Vol.9, No.2 251-257 (1970)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、非特許文献１に開示された構成では、被検出光が非平行光である場合、プリズム及び光透過性基板を透過した被検出光のうち光電面に達しない光又は光電面と真空空間との界面で全反射しない光が一定の割合で発生し得る。その結果、プリズムによる光電面の量子効率の向上の効果が限定的となる場合がある。
【０００５】
そこで、本開示は、被検出光が非平行光である場合において、光電面の量子効率を効果的に向上させることができる電子管、電子管モジュール、及び光学装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一側面に係る電子管は、光透過性基板を有し、真空空間を構成する真空容器と、光透過性基板の真空空間側の面である内面に設けられ、光透過性基板を介して入射した光に応じて真空空間中に光電子を放出する光電面と、真空容器内に設けられ、光電子に由来する電子を検出する電子検出部と、光透過性基板の内面とは反対側の外面に接合されたプリズムと、プリズムに接合されたレンズと、を備え、プリズムは、光透過性基板の外面に接合された第１面と、第１面に対して傾斜し、レンズが接合された第２面と、レンズ、プリズム、及び光透過性基板を介して光電面に入射して光電面と真空空間との界面で反射した光を更に反射させることにより、当該光を光電面に再度入射させる反射部と、を有し、レンズは、プリズムの第２面に接合された第１レンズ面と、第１レンズ面とは反対側に位置し、被検出光を入射させる第２レンズ面と、を有し、第２レンズ面は、第１レンズ面から第２レンズ面に向かう方向に凸の曲面状に形成されている。
【０００７】
上記電子管では、プリズムの第２面にレンズが設けられている。また、光入射面であるレンズの外面（第２レンズ面）は、外側（第１レンズ面から第２レンズ面に向かう方向）に凸の曲面状に形成されている。このようなレンズにより、プリズムの第２面に向かう被検出光が非平行光であり、且つ、当該被検出光の集光点が第２レンズ面よりも外側（第１レンズ面とは反対側）に位置する場合に、プリズム及び光透過性基板を透過する被検出光の進行方向を略均一化できる。これにより、被検出光を光電面と真空空間との界面で効率よく反射させることが可能となる。そして、このように光電面と真空空間との界面で反射した光を反射部で反射させて光電面に再度入射させることにより、光電面における被検出光の吸収量を増大させることができる。さらに、上記電子管では、レンズの第１レンズ面とプリズムの第２面とが接合されている。これにより、レンズとプリズムとの間に隙間が形成されず、レンズと空気との界面及びプリズムと空気との界面が生じないため、これらの界面における被検出光の反射ロスの発生を回避できる。従って、上記電子管によれば、被検出光が第２レンズ面よりも外側に集光点を有する非平行光である場合において、光電面の量子効率を効果的に向上させることができる。その結果、電子検出部において被検出光に応じた電子を好適に検出することができる。
【０００８】
本開示の他の側面に係る電子管は、光透過性基板を有し、真空空間を構成する真空容器と、光透過性基板の真空空間側の面である内面に設けられ、光透過性基板を介して入射した光に応じて真空空間中に光電子を放出する光電面と、真空容器内に設けられ、光電子に由来する電子を検出する電子検出部と、光透過性基板の内面とは反対側の外面に接合されたプリズムと、プリズムに接合されたレンズと、を備え、プリズムは、光透過性基板の外面に接合された第１面と、第１面に対して傾斜し、レンズが接合された第２面と、レンズ、プリズム、及び光透過性基板を介して光電面に入射して光電面と真空空間との界面で反射した光を更に反射させることにより、当該光を光電面に再度入射させる反射部と、を有し、レンズは、プリズムの第２面に接合された第１レンズ面と、第１レンズ面とは反対側に位置し、被検出光を入射させる第２レンズ面と、を有し、第２レンズ面は、第２レンズ面から第１レンズ面に向かう方向に凸の曲面状に形成されている。
【０００９】
上記電子管では、プリズムの第２面にレンズが設けられている。また、光入射面であるレンズの外面（第２レンズ面）は、内側（第２レンズ面から第１レンズ面に向かう方向）に凸の曲面状に形成されている。このようなレンズにより、プリズムの第２面に向かう被検出光が非平行光であり、且つ、当該被検出光の集光点が第２レンズ面よりも内側（第１レンズ面側）に位置する場合に、プリズム及び光透過性基板を透過する被検出光の進行方向を略均一化できる。これにより、被検出光を光電面と真空空間との界面で効率よく反射させることが可能となる。そして、このように光電面と真空空間との界面で反射した光を反射部で反射させて光電面に再度入射させることにより、光電面における被検出光の吸収量を増大させることができる。さらに、上記電子管では、レンズの第１レンズ面とプリズムの第２面とが接合されている。これにより、レンズとプリズムとの間に隙間が形成されず、レンズと空気との界面及びプリズムと空気との界面が生じないため、これらの界面における被検出光の反射ロスの発生を回避できる。従って、上記電子管によれば、被検出光が第２レンズ面よりも内側に集光点を有する非平行光である場合において、光電面の量子効率を効果的に向上させることができる。その結果、電子検出部において被検出光に応じた電子を好適に検出することができる。
【００１０】
レンズの第２レンズ面には、反射防止膜が設けられていてもよい。この場合、反射防止膜により、第２レンズ面における被検出光の反射ロスを効果的に低減させることができる。これにより、光電面における被検出光の吸収量を増大させることができ、光電面の量子効率を効果的に向上させることができる。
【００１１】
反射部は、第１面及び第２面に接続され、第１面及び第２面に対して傾斜する第３面によって構成されていてもよく、プリズムは、第１面、第２面、及び第３面を側面とする三角柱状に形成されていてもよい。この場合、プリズムの形状を比較的単純化できると共に、光電面と真空空間との界面で反射した光を第３面で更に反射させて光電面に再度入射させることができる。
【００１２】
第３面には、反射膜が設けられていてもよい。この場合、反射膜により、第３面における光の透過ロス（第３面から外部に透過してしまう成分）を低減させることができる。これにより、第３面で反射して光電面に再度入射する光量の減少を抑制できるため、光電面の量子効率を効果的に向上させることができる。
【００１３】
反射部は、第２面における第１面が接続された側とは反対側に接続され、第１面に平行な第３面と、第１面及び第３面に接続され、第１面及び第３面に垂直な第４面と、によって構成されていてもよく、プリズムは、第１面、第２面、第３面、及び第４面を側面とする四角柱状に形成されていてもよい。この場合、プリズムの形状を比較的単純化できると共に、光電面と真空空間との界面で反射した光を第３面及び第４面で順次反射させることにより、光電面に再度入射させることができる。
【００１４】
上記電子管は、真空容器内に設けられ、光電子を増倍する電子増倍部を更に備えてもよい。或いは、電子検出部は、光電子を増倍する半導体素子であってもよい。上記構成によれば、被検出光が微弱光（例えば測定対象試料に励起光を照射することで二次的に発生する蛍光及びラマン散乱光等）である場合であっても、電子検出部において被検出光に応じた電子を好適に検出することができる。
【００１５】
本開示の一側面に係る電子管モジュールは、上記電子管と、電子管を収容する筐体と、を備え、筐体は、開口が形成された壁部を有し、プリズムの第２面は、壁部と平行であり、壁部に垂直な方向から見て、レンズの第２レンズ面は、開口と重なっている。
【００１６】
上記電子管モジュールは、上記電子管を備えるため、上記電子管と同様の効果を奏する。また、筐体内に電子管を収容することにより、電子管を適切に保護することができる。また、プリズムの第２面が壁部と平行となり、且つ、第２レンズ面が開口を介して外部に露出するように電子管が筐体に収容されることにより、電子管モジュールの配置が容易となる。具体的には、筐体の壁部が被検出光の光軸に対して直交するように電子管モジュールの位置を調整することにより、電子管モジュールを容易且つ適切に配置することが可能となる。
【００１７】
プリズムの第２面は、壁部の内側面に当接していてもよい。筐体の壁部の内側面にプリズムの第２面を当接させることにより、筐体内に電子管を容易且つ精度良く位置決めすることができる。
【００１８】
プリズムの第２面は、壁部の内側面に接合されていてもよい。この場合、筐体の壁部に対してプリズムが固定されることにより、壁部に対する電子管の位置ずれを好適に防止することができる。
【００１９】
レンズの第２レンズ面の少なくとも一部は、壁部の外側面よりも外側に突出していてもよい。上記構成によれば、第２レンズ面が壁部の外側面よりも外側に突出していない場合と比較して、第２レンズのより多くの部分を開口の外側に露出させることができるため、被検出光を効果的に取り込むことができる。
【００２０】
或いは、壁部の厚みは、プリズムの第２面を基準としたレンズの高さよりも大きくてもよく、レンズの全体は、壁部の外側面よりも内側に位置していてもよい。上記構成によれば、壁部の厚みをレンズの高さよりも大きくすることにより、壁部の強度を好適に確保することができる。また、レンズを壁部の外側に突出させないことにより、レンズに対する外部からの意図しない接触に起因するレンズの損傷の発生を抑制することができる。
【００２１】
本開示の一側面に係る光学装置は、上記電子管と、測定対象の試料に照射される光を出力する光源と、光が試料に照射されることにより試料において発生した被検出光を集光する集光レンズと、を備え、電子管は、集光レンズにより集光された被検出光が第２レンズ面に入射し、且つ、第２レンズ面が被検出光の集光点に向かって凸となるように配置されている。
【００２２】
上記光学装置では、上述した電子管が、集光レンズによって集光された被検出光が第２レンズ面に入射し、且つ、第２レンズ面が被検出光の集光点に向かって凸となるように構成されている。これにより、上述した電子管と同様の効果が得られる。すなわち、被検出光が非平行光である場合において、電子管における光電面の量子効率を効果的に向上させることができる。その結果、電子管の電子検出部において、被検出光に応じた電子を好適に検出することができる。
【００２３】
上記光学装置において、電子管は、レンズ、プリズム、及び光透過性基板を介して光電面に入射した被検出光が光電面と真空空間との界面において全反射するように構成されていてもよい。上記構成によれば、全反射した後に再度光電面に戻る被検出光によって光電面における被検出光の吸収量を増大させることができ、光電面の量子効率を効果的に向上させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本開示によれば、被検出光が非平行光である場合において、光電面の量子効率を効果的に向上させることができる電子管、電子管モジュール、及び光学装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態の電子管の断面図である。
【図２】第１実施形態の電子管の平面図である。
【図３】第１実施形態の電子管における被検出光の光路を示す模式図である。
【図４】被検出光が光電面と真空空間との界面において全反射するための条件を説明するための模式図である。
【図５】第２実施形態の電子管における被検出光の光路を示す模式図である。
【図６】第３実施形態の電子管の断面図である。
【図７】第４実施形態の電子管における被検出光の光路を示す模式図である。
【図８】実施形態に係る電子管モジュールの斜視図である。
【図９】電子管モジュールの一部断面図である。
【図１０】変形例に係る電子管モジュールを示す図である。
【図１１】光学装置の第１の例の概略構成図である。
【図１２】光学装置の第２の例の概略構成図である。
【図１３】光学装置の第３の例の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。各図において同一又は相当の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。なお、図面においては、一部、実施形態に係る特徴部分を分かり易く説明するために誇張している部分があり、実際の寸法とは異なっている。また、以下の説明において「上」、「下」等の語は図面に示される状態に基づく便宜的なものである。図１及び図２では、便宜上、ＸＹＺ座標系が示されている。
【００２７】
［第１実施形態］
図１及び図２に示されるように、第１実施形態の電子管１Ａは、電子増倍機能（後述する電子増倍部９）を有する光電子増倍管である。電子管１Ａは、略円筒形状をなす金属製の側管２を有する。側管２の上側端部には、入射光（被検出光）に対して良好な光透過性を有する光透過性基板３が、気密に固定されている。本実施形態では、光透過性基板３は円板状に形成されており、光透過性基板３の周縁部が側管２の上側端部に固定されている。側管２の下側の開口端には、円板状のステム４が配置されている。ステム４には、略円周上の位置に周方向に互いに離間して配置された複数の導電性のステムピン５が、気密に挿着されている。各ステムピン５は、ステム４の上面側及び下面側の互いに対応する位置に形成された開口４ａに挿通されている。また、ステム４を側方から包囲するように、金属製のリング状側管６が、気密に固定されている。側管２の下端部に形成されたフランジ部２ａとリング状側管６の上端部に形成されたフランジ部６ａとが互いに溶接され、側管２とリング状側管６とが互いに気密に固定されている。このようにして、内部が真空状態に保たれた真空容器７が、側管２、光透過性基板３、及びステム４によって形成されている。
【００２８】
真空容器７内には、光電面８と、電子増倍部９と、アノード１０（電子検出部）と、が設けられている。光電面８は、光透過性基板３の真空空間Ｓ側の内面３ａに設けられている。
【００２９】
光電面８は、光透過性基板３を介して入射した光に応じて真空空間Ｓに光電子を放出する。光電面８は、いわゆる透過型の光電面であり、光透過性基板３側の上面で光を受けて、真空空間Ｓ側の下面から光電子を放出する。光電面８は、例えば、ＧａＡｓＰ、ＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ等の材料によって形成され得る。或いは、光電面８は、バイアルカリ光電面又はマルチアルカリ光電面であってもよい。
【００３０】
ここで、光電面８における被検出光の吸収量を多くする観点からは、光電面８の厚みは大きい方が好ましい。一方、光電面８から真空空間Ｓへの電子の放出効率を向上させる観点からは、光電面８の厚みは小さい方が好ましい。電子管１Ａは、後述するプリズム１６及びレンズ１７を備えることにより、光電面８における被検出光の吸収量を効果的に増大させることができるため、その分、光電面８の厚みを小さくすることができる。以上を踏まえて、光電面８がＧａＡｓＰ、ＧａＡｓ、又はＩｎＧａＡｓによって形成される場合には、光電面８の膜厚は３μｍ以下とされてもよい。また、光電面８がバイアルカリ光電面又はマルチアルカリ光電面である場合には、光電面８の膜厚は０．５μｍ以下とされてもよい。
【００３１】
電子増倍部９は、光電面８から放出された光電子を増倍する。本実施形態では、電子増倍部９は、電子増倍孔を多数有する薄板状のダイノード板１１が複数段に積層されることによりブロック状に形成されており、ステム４の上面に設置されている。各ダイノード板１１の縁部には、外側に突出するダイノード板接続片１１ａが形成されている。各ダイノード板接続片１１ａの下面側には、ステム４に挿着された所定のステムピン５の先端部分が溶接固定されている。これにより、各ダイノード板１１は、各ステムピン５と電気的に接続されている。
【００３２】
アノード１０は、光電面８から放出された光電子に由来する電子を検出する。ここで、光電面８から放出された光電子に由来する電子とは、当該光電子自体であってもよいし、当該光電子に基づいて二次的に発生した電子であってもよい。本実施形態では、アノード１０は、電子増倍部９によって増倍された二次電子（すなわち、光電面８から放出された光電子に基づいて二次的に発生した電子）を検出する。本実施形態では、アノード１０は、最終段のダイノード板１１ｂよりも１つ上の段に設けられており、最終段のダイノード板１１ｂから放出された二次電子を出力信号として取り出すための平板状の陽極部材として構成されている。
【００３３】
光電面８と電子増倍部９との間には、光電面８から放出された光電子を電子増倍部９に収束させて導くための平板状の収束電極１２が設置されている。収束電極１２には、ステムピン５が溶接固定されている（図示せず）。これにより、収束電極１２は、ステムピン５と電気的に接続されている。また、アノード１０には、ステムピン５の一つであるアノードピン５Ａが溶接固定されている。これにより、アノード１０は、アノードピン５Ａと電気的に接続されている。そして、電源回路（例えば、図９に示される回路基板４１）に接続されたステムピン５によって、光電面８と収束電極１２とが同電位となり、且つ各ダイノード板１１が上段から下段に向かうにつれて高電位となるように、電圧が印加される。また、アノード１０が最終段のダイノード板１１ｂよりも高電位となるように電圧が印加される。
【００３４】
ステム４は、ベース材１３と、ベース材１３の上側（内側）に接合された上側押え材１４と、ベース材１３の下側（外側）に接合された下側押え材１５とによって、３層構造に形成されている。ステム４の側面には、上述したリング状側管６が固定されている。本実施形態では、ベース材１３の側面とリング状側管６の内壁面とが接合されることにより、リング状側管６に対してステム４が固定されている。
【００３５】
真空容器７の外側において、電子管１Ａは、プリズム１６と、レンズ１７と、を備えている。
【００３６】
プリズム１６は、光透過性基板３の内面３ａとは反対側の外面３ｂに接合されている。プリズム１６は、第１面１６ａと、第２面１６ｂと、第３面１６ｃと、を有する。第１面１６ａ、第２面１６ｂ、及び第３面１６ｃは、それぞれ矩形状に形成されている。第１面１６ａ、第２面１６ｂ、及び第３面１６ｃは、いずれも平坦面である。プリズム１６は、第１面１６ａ、第２面１６ｂ、及び第３面１６ｃを側面とする三角柱状に形成されている。具体的には、第２面１６ｂは、第１面１６ａの長手方向（Ｘ軸方向）における一端に接続されており、第３面１６ｃは、第１面１６ａの長手方向における他端に接続されている。第２面１６ｂの第１面１６ａに接続された側とは反対側の端部は、第３面１６ｃの第１面１６ａに接続された側とは反対側の端部に接続されている。本実施形態では、プリズム１６の底面（プリズム１６の短手方向（Ｙ軸方向）に垂直な面）は、第２面１６ｂと第３面１６ｃとが互いに直交する直角二等辺三角形状に形成されている。
【００３７】
第１面１６ａは、光透過性基板３の外面３ｂに接合されている。第２面１６ｂは、第１面１６ａに対して傾斜している。第２面１６ｂには、レンズ１７が接合されている。第２面１６ｂは、被検出光の入射面である。第３面１６ｃは、第１面１６ａ及び第２面１６ｂに接続され、第１面１６ａ及び第２面１６ｂに対して傾斜している。第３面１６ｃは、レンズ１７、プリズム１６及び光透過性基板３を介して光電面８に入射して光電面８と真空空間Ｓとの界面で反射した光を更に反射させることにより、当該光を光電面８に再度入射させる反射部として機能する。プリズム１６の第１面１６ａと光透過性基板３の外面３ｂとは、例えば、プリズム１６の屈折率と光透過性基板３の屈折率との略中間の屈折率を有する光学接着剤によって互いに接着されている。
【００３８】
本実施形態では、第１面１６ａの長手方向における長さは、光透過性基板３の直径と一致している。具体的には、第１面１６ａに垂直な方向（Ｚ軸方向）から見て、第１面１６ａの長手方向における両端部の位置は、光透過性基板３の縁部の位置と一致している。第１面１６ａにおける第２面１６ｂと接続された端部が光透過性基板３の縁部よりも内側に位置していないことにより、後述する電子管モジュール３０の筐体３１内に電子管１Ａを配置する際に、第２面１６ｂと筐体３１の天壁３２の内側面３２ｃとを当接させることが可能となっている（図９参照）。ただし、このように電子管１Ａを筐体３１内に配置する必要がない場合には、第１面１６ａにおける第２面１６ｂと接続された端部は、光透過性基板３の縁部よりも内側に位置してもよい。
【００３９】
レンズ１７は、プリズム１６に接合されている。具体的には、レンズ１７は、プリズム１６の第２面１６ｂに接合された第１レンズ面１７ａと、第１レンズ面１７ａとは反対側に位置する第２レンズ面１７ｂと、を有する。第２レンズ面１７ｂは、被検出光を入射させる光入射面である。プリズム１６の第２面１６ｂとレンズ１７の第１レンズ面１７ａとは、例えば、プリズム１６の屈折率とレンズ１７の屈折率との略中間の屈折率を有する光学接着剤によって互いに接着されている。第１レンズ面１７ａは、平坦面である。第２レンズ面１７ｂは、第１レンズ面１７ａから第２レンズ面１７ｂに向かう方向に凸の曲面状に形成されている。すなわち、レンズ１７は、外側に向かって凸の形状を有する凸レンズである。
【００４０】
レンズ１７の第２レンズ面１７ｂには、反射防止膜１８が設けられている。反射防止膜１８が設けられていない場合、第２レンズ面１７ｂにおいて、第２レンズ面１７ｂに入射する被検出光の反射ロスが生じ得る。一方、第２レンズ面１７ｂを覆うように反射防止膜１８が設けられることにより、第２レンズ面１７ｂにおける被検出光の反射ロスを効果的に低減させることができる。反射防止膜１８は、単層膜であってもよいし、多層膜であってもよい。反射防止膜１８を単層膜として形成する場合には、反射防止膜１８は、例えばＭｇＦ２等によって形成され得る。反射防止膜１８を多層膜として形成する場合には、反射防止膜１８は、例えばＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＦ２等によって形成され得る。反射防止膜１８の成膜方法としては、例えば真空蒸着、スパッタ等の手法が用いられ得る。
【００４１】
プリズム１６の第３面１６ｃには、光の反射率を向上させるための反射膜１９が設けられている。反射膜１９は、例えば、アルミニウム、アルミニウム系合金、銀、銀系合金、金、誘電体多層膜等によって形成され得る。
【００４２】
図３を参照して、プリズム１６及びレンズ１７によって光電面８の量子効率が向上する原理について説明する。図３においては、上述した電子管１Ａの構成要素のうち、側管２の一部、光透過性基板３、光電面８、プリズム１６、及びレンズ１７が概略的に示されている。図３は、被検出光Ｌがプリズム１６の第２面１６ｂ（具体的には、レンズ１７の第２レンズ面１７ｂ）に向かう非平行光であり、且つ、被検出光Ｌの集光点Ｐが第２レンズ面１７ｂよりも外側に位置する場合を示している。具体的には、被検出光Ｌは、光軸に沿った光Ｌ１（すなわち、集光点Ｐを通り第２面１６ｂに垂直な光）だけでなく、集光点Ｐを通り第２面１６ｂに対して傾斜する光Ｌ２を含んでいる。本実施形態では、被検出光Ｌの光軸（光Ｌ１）が第２レンズ面１７ｂの中心位置を通ると共に第２面１６ｂに直交するように、被検出光Ｌに対してレンズ１７が配置されている。
【００４３】
この場合、光Ｌ２は、集光点Ｐからレンズ１７の第２レンズ面１７ｂに向かって発散する（拡がる）ようにして進む。ここで、レンズ１７の屈折率は、外部（空気）の屈折率よりも大きい。また、第２レンズ面１７ｂは、外側に向かって凸の曲面状に形成されている。これにより、光Ｌ２は第２レンズ面１７ｂで屈折し、光Ｌ２の光路と光軸（光Ｌ１）とがなす角度は小さくなる。すなわち、レンズ１７は、第２レンズ面１７ｂに入射した被検出光Ｌの拡散の度合いを低減し、被検出光Ｌの進行方向を略均一化してプリズム１６の第２面１６ｂに入射させる機能を有する。
【００４４】
本実施形態では、レンズ１７は、第２レンズ面１７ｂに入射した被検出光Ｌを平行化（コリメート）してプリズム１６の第２面１６ｂに入射させる。すなわち、レンズ１７は、集光点Ｐが第２レンズ面１７ｂよりも外側に位置する非平行光である被検出光Ｌを平行化するコリメートレンズとして構成されている。ただし、レンズ１７の構成は上記形態に限定されない。例えば、レンズ１７は、第２面１６ｂに対して傾斜する光軸を有する被検出光を平行化してプリズム１６の第２面１６ｂに入射させるように構成されていてもよい。また、レンズ１７は、必ずしもコリメートレンズである必要はなく、上述したように光Ｌ１の光路と光Ｌ２の光路とがなす角度を低減させることによって被検出光Ｌの拡散の度合を低減できるものであればよい。つまり、レンズ１７は、上述のように少なくとも第２レンズ面１７ｂが外側に向かって凸の曲面状に形成されたものであればよい。
【００４５】
図３に示されるように、レンズ１７を透過して平行化された被検出光Ｌは、プリズム１６及び光透過性基板３を介して、光電面８に入射する。本実施形態では、電子管１Ａは、被検出光Ｌの光軸に対して、光電面８の真空空間Ｓ側の内面８ａと真空空間Ｓとの界面において被検出光Ｌが全反射するように（すなわち、後述する式（３）を満たすように）配置されている。この場合、被検出光Ｌは、光電面８の内面８ａと真空空間Ｓとの界面において全反射し、プリズム１６の第３面１６ｃへと向かう。当該被検出光Ｌは、反射膜１９が設けられたプリズム１６の第３面１６ｃにおいて反射させられることにより、再び光電面８へと向かう。
【００４６】
図４を参照して、被検出光Ｌが光電面８の内面８ａと真空空間Ｓとの界面において全反射するための条件について説明する。ここでは、プリズム１６の屈折率をｎ１（＞１）、光透過性基板３の屈折率をｎ２（＞１）、光電面８の屈折率をｎ３（＞１）とする。真空空間Ｓの屈折率は１である。また、プリズム１６から光透過性基板３へと入射する被検出光Ｌの入射角をθ１、光透過性基板３から光電面８へと入射する被検出光Ｌの入射角をθ２、光電面８から真空空間Ｓへと入射する被検出光Ｌの入射角をθ３とする。また、光電面８から真空空間Ｓへと入射する被検出光Ｌの臨界角（光電面８と真空空間Ｓとの界面で全反射が起こる最小の入射角）をθ０とする。この場合、下記式（１）及び（２）が成立する。そして、被検出光Ｌが光電面８の内面８ａと真空空間Ｓとの界面において全反射するための条件は、下記式（３）により表される。従って、被検出光Ｌを光電面８の内面８ａと真空空間Ｓとの界面において全反射させるためには、電子管１Ａは、被検出光Ｌの光透過性基板３に対する入射角θ１に基づいて定まるθ３が下記式（３）を満たすように、被検出光Ｌの光軸に対して配置されればよい。
ｎ１ｓｉｎθ１＝ｎ２ｓｉｎθ２＝ｎ３ｓｉｎθ３  …（１）
ｎ３ｓｉｎθ０＝１  …（２）
θ３≧θ０  …（３）
【００４７】
以上述べた電子管１Ａによれば、以下の効果が奏される。すなわち、電子管１Ａでは、プリズム１６の第２面１６ｂにレンズ１７が設けられている。また、光入射面であるレンズ１７の外面（第２レンズ面１７ｂ）は、外側（第１レンズ面１７ａから第２レンズ面１７ｂに向かう方向）に凸の曲面状に形成されている。このようなレンズ１７により、プリズム１６の第２面１６ｂに向かう被検出光Ｌが非平行光であり、且つ、被検出光Ｌの集光点Ｐが第２レンズ面１７ｂよりも外側（第１レンズ面１７ａとは反対側）に位置する場合に、プリズム１６及び光透過性基板３を透過する被検出光Ｌの進行方向を略均一化できる。本実施形態では、第２レンズ面１７ｂよりも外側に位置する集光点Ｐを有する非平行光である被検出光Ｌは、レンズ１７を通過することによって平行化される。これにより、被検出光Ｌを光電面８と真空空間Ｓとの界面で効率よく反射させることが可能となる。つまり、被検出光Ｌの進行方向のばらつきを抑えることにより、光電面８と真空空間Ｓとの界面において上述した臨界角θ０より小さい入射角度で真空空間Ｓへと入射する被検出光Ｌの割合を低減できる。そして、このように光電面８と真空空間Ｓとの界面で反射した光を反射部（本実施形態では第３面１６ｃ）で反射させて光電面８に再度入射させることにより、光電面８における被検出光Ｌの吸収量を増大させることができる。
【００４８】
さらに、電子管１Ａでは、レンズ１７の第１レンズ面１７ａとプリズム１６の第２面１６ｂとが接合されている。これにより、レンズ１７とプリズム１６との間に隙間が形成されず、レンズ１７と空気との界面及びプリズム１６と空気との界面が生じないため、これらの界面における被検出光Ｌの反射ロスの発生を回避できる。また、被検出光Ｌを光電面８に対して傾斜させて入射させることにより、被検出光Ｌを光電面８に対して垂直に入射させる場合と比較して、光電面８内における被検出光Ｌの光路長を増加させることもできる。また、光電面８から真空空間Ｓへと入射する被検出光Ｌの入射角θ３が臨界角θ０より大きくなるように電子管１Ａを配置することにより、被検出光Ｌの一部が光電面８と真空空間Ｓとの界面で反射されずに真空空間Ｓへと透過してしまうことによる透過ロスを低減できる。従って、電子管１Ａによれば、光電面８に吸収される被検出光Ｌの光量を多くすることができる。すなわち、電子管１Ａによれば、被検出光Ｌが第２レンズ面１７ｂよりも外側に集光点Ｐを有する非平行光である場合において、光電面８の量子効率を効果的に向上させることができる。その結果、アノード１０において被検出光Ｌに応じた電子（本実施形態では、電子増倍部９によって増倍された二次電子）を好適に検出することができる。
【００４９】
また、レンズ１７の第２レンズ面１７ｂには、反射防止膜１８が設けられている。このような反射防止膜１８により、第２レンズ面１７ｂにおける被検出光Ｌの反射ロスを効果的に低減させることができる。すなわち、被検出光Ｌのうちレンズ１７を透過せずに第２レンズ面１７ｂにおいて反射してしまう光の割合を低減させることができる。これにより、光電面８における被検出光Ｌの吸収量を増大させることができ、光電面８の量子効率を効果的に向上させることができる。
【００５０】
また、プリズム１６は、第１面１６ａ、第２面１６ｂ、及び第３面１６ｃを側面とする三角柱状に形成されている。これにより、プリズム１６の形状を比較的単純化できると共に、光電面８と真空空間Ｓとの界面で反射した光を第３面１６ｃで更に反射させて光電面８に再度入射させることができる。
【００５１】
また、プリズム１６の第３面１６ｃには、反射膜１９が設けられている。反射膜１９によれば、第３面１６ｃにおける光の透過ロス（第３面１６ｃから外部に透過してしまう成分）を低減させることができるため、光電面８の量子効率を効果的に向上させることができる。
【００５２】
また、電子管１Ａは、真空容器７内に設けられ、光電面８から放出された光電子を増倍する電子増倍部９を有する。これにより、被検出光Ｌが微弱光（例えば測定対象試料に励起光を照射することで二次的に発生する蛍光及びラマン散乱光等）である場合であっても、アノード１０において被検出光Ｌに応じた電子を好適に検出することができる。
【００５３】
［第２実施形態］
図５に示されるように、第２実施形態の電子管１Ｂは、プリズム１６の代わりにプリズム１１６を備える点で電子管１Ａと相違しており、その他の構成については電子管１Ａと同様である。プリズム１１６は、第１面１１６ａ、第２面１１６ｂ、第３面１１６ｃ、及び第４面１１６ｄを有する。プリズム１１６は、第１面１１６ａ、第２面１１６ｂ、第３面１１６ｃ、及び第４面１１６ｄを側面とする四角柱状に形成されている。具体的には、第１面１１６ａは、第１面１６ａと同様に、光透過性基板３の外面３ｂに接合されている。第２面１１６ｂは、第２面１６ｂと同様に、第１面１１６ａに接続され、第１面１１６ａに対して傾斜している。第２面１１６ｂは被検出光の入射面であり、第２面１１６ｂにはレンズ１７が接合されている。第３面１１６ｃは、第２面１１６ｂにおける第１面１１６ａが接続された側とは反対側に接続されている。第３面１１６ｃは、第１面１１６ａと平行な面である。第４面１１６ｄは、第１面１１６ａ及び第３面１１６ｃに接続されている。第４面１１６ｄは、第１面１１６ａ及び第３面１１６ｃに垂直な面である。
【００５４】
電子管１Ｂでは、第３面１１６ｃ及び第４面１１６ｄが、上述した反射部として機能する。すなわち、図５に示されるように、レンズ１７を透過して略平行化された被検出光Ｌは、プリズム１１６及び光透過性基板３を介して、光電面８に入射する。そして、第１実施形態と同様に、被検出光Ｌは、光電面８の内面８ａと真空空間Ｓとの界面において反射し、プリズム１１６の第３面１１６ｃ及び第４面１１６ｄの一方（図５の例では第３面１１６ｃ）へと向かう。当該被検出光Ｌは、第３面１１６ｃ及び第４面１１６ｄの一方と外部（空気）との界面で反射し、第３面１１６ｃ及び第４面１１６ｄの他方（図５の例では第４面１１６ｄ）へと向かう。そして、当該被検出光Ｌは、第３面１１６ｃ及び第４面１１６ｄの他方と外部（空気）との界面で反射することにより、再び光電面８へと向かう。
【００５５】
電子管１Ｂによれば、プリズム１１６の形状を比較的単純化できると共に、光電面８と真空空間Ｓとの界面で反射した光を第３面１１６ｃ及び第４面１１６ｄで順次反射させることにより、光電面８に再度入射させることができる。また、電子管１Ｂでは、被検出光Ｌの光路は、第３面１１６ｃ及び第４面１１６ｄのいずれに対しても傾斜している。これにより、図５に示されるように、第３面１１６ｃと外部（空気）との界面及び第４面１１６ｄと外部（空気）との界面において、被検出光Ｌを全反射させることが可能となる。このような被検出光Ｌの全反射を利用することにより、第１実施形態における反射膜１９を省略できる。ただし、第３面１１６ｃ又は第４面１１６ｄと外部（空気）との界面に対する被検出光Ｌの入射角が臨界角よりも小さくなる場合等には、第３面１１６ｃ又は第４面１１６ｄに反射膜１９が設けられてもよい。
【００５６】
［第３実施形態］
図６に示されるように、第３実施形態の電子管１Ｃは、光電面８から放出された光電子を増倍するための構造（すなわち、真空容器内の構造）に関して、電子管１Ａと異なる構成を有する。電子管１Ｃが備える構成のうち、光透過性基板３、光電面８、プリズム１６、レンズ１７、反射防止膜１８、及び反射膜１９の構成は、電子管１Ａと同様である。電子管１Ｃは、光の入射に応じて光電面８より放出された光電子を加速し、半導体素子中で高いゲインを得ることで微弱光の検出を可能とする、いわゆる、電子打ち込み増倍型光センサ（ＨＰＤ：Hybrid  Photo-Detector）である。
【００５７】
図６に示されるように、電子管１Ｃは、内部が真空に保持された真空容器２０を有する。本実施形態では一例として、真空容器２０は、光透過性基板３と、筒状のカソード電極２１と、セラミック等の絶縁性材料からなる円筒状の側板２２と、側板２２を４分割することで形成された第１側板２２ａと第２側板２２ｂとの間で挟むようにして固定されたリング状の中間電極２３ａと、第２側板２２ｂと第３側板２２ｃとの間で挟むように固定されたリング状の中間電極２３ｂと、第３側板２２ｃと第４側板２２ｄとの間で挟むように固定されたリング状の中間電極２３ｃと、金属フランジ２４と、金属フランジ２４に気密に接続された円板状のステム２５とから構成されている。光透過性基板３、カソード電極２１、側板２２、中間電極２３、金属フランジ２４、及びステム２５は、互いに同心状に積層配置されている。
【００５８】
側板２２は、カソード電極２１と金属フランジ２４との間に設けられている。側板２２の一端は、カソード電極２１の端面にろう付け等で気密に接合されている。側板２２の他端は、ステム２５の外周に設けられた金属フランジ２４にろう付け等で気密に接合されている。また、中間電極２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、真空容器２０の中心軸線ＡＸを中心とする開口部を有するリング状をなし、側板２２の内壁に沿って所定の間隔を空けて、光電面８と電気的に独立して配置されている。ここで、カソード電極２１、側板２２及び金属フランジ２４の筒状部の外径は略同一であり、カソード電極２１の内径は側板２２の内径より小さい。従って、中心軸線ＡＸに沿ってカソード電極２１の一端から他端に亘って、カソード電極２１の内壁面は側板２２の内壁面より内側に位置する。これに対し、中間電極２３ａ，２３ｂ，２３ｃの開口部の内径は、電子軌道に干渉しない範囲内、すなわち、光電面８の径に比較して極端に小さくならない範囲で極力小さくされ、中間電極２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、筒状の側板２２の内壁面からカソード電極２１よりも更に内方に突出している。これにより、光電面８より放出した電子の軌道を制御する際の迷走電子による側板２２の帯電、及び当該帯電に起因する電子軌道への影響をなくすことができる。中間電極２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、側板２２に挟んだ状態でろう付け等により固定されることにより、側板２２との一体化が図られている。
【００５９】
また、真空容器２０の金属フランジ２４の中心軸線ＡＸ側には、リング状の立ち上がり電極２６が固定されている。この立ち上がり電極２６は、金属フランジ２４と同心状に配置され、中間電極２３ａ，２３ｂ，２３ｃに比して径の小さい開口を有する。当該開口は、光透過性基板３に向けて側板２２の内壁に沿って延びる略円柱形状の先端部２６ａを形成している。
【００６０】
ステム２５における真空空間Ｓ側の面上には、光電面８に対向するようにＡＰＤ（アバランシェ・フォト・ダイオード）を含む半導体素子２７（電子検出部）が固定されている。ＡＰＤは、濃度の高いＰ領域とＮ領域とを接合し、そこでアバランシェ増幅に十分な高い電界を形成する半導体素子である。光電面８から放出された光電子が半導体素子２７の表面である電子入射面に照射されると、半導体素子２７は、当該光電子を増倍して電気信号に変換し、ステム２５を貫通して設けられたピン２８を介して外部に出力する。
【００６１】
以上述べたように、電子管１Ｃでは、光電子を増倍する機能を有する半導体素子２７が、電子検出部として機能する。上記構成によれば、被検出光が微弱光である場合であっても、半導体素子２７において被検出光に応じた電子を好適に検出することができる。また、電子管１Ｃでは、電子検出部として機能する半導体素子２７が電子増倍機能を有するため、第１実施形態の電子管１Ａにおける電子増倍部９を設ける必要がない。なお、電子管１Ｃの具体的な構造は、上記例に限られない。例えば、中間電極２３の一部が省略されてもよいし、立ち上がり電極２６が省略されてもよい。
【００６２】
［第４実施形態］
図７に示されるように、第４実施形態の電子管１Ｄは、レンズ１７の代わりにレンズ１１７を備える点で電子管１Ａと相違しており、その他の構成については電子管１Ａと同様である。レンズ１１７は、レンズ１７と同様に、プリズム１６に接合されている。具体的には、レンズ１１７は、プリズム１６の第２面１６ｂに接合された第１レンズ面１１７ａと、第１レンズ面１１７ａとは反対側に位置する第２レンズ面１１７ｂと、を有する。第２レンズ面１１７ｂは、被検出光を入射させる光入射面である。プリズム１６の第２面１６ｂとレンズ１１７の第１レンズ面１７ａとは、例えば、プリズム１６の屈折率とレンズ１１７の屈折率との略中間の屈折率を有する光学接着剤によって互いに接着されている。第１レンズ面１１７ａは、平坦面である。第２レンズ面１１７ｂは、第２レンズ面１１７ｂから第１レンズ面１１７ａに向かう方向に凸の曲面状に形成されている。すなわち、レンズ１１７は、内側に窪んだ形状を有する凹レンズである。第２レンズ面１１７ｂには、第２レンズ面１７ｂと同様に、反射防止膜１８が設けられている。
【００６３】
図７は、被検出光Ｌがプリズム１６の第２面１６ｂ（具体的には、レンズ１１７の第２レンズ面１１７ｂ）に向かう非平行光であり、且つ、被検出光Ｌの集光点Ｐが第２レンズ面１１７ｂよりも内側（すなわち、第１レンズ面１１７ａ側）に位置する場合を示している。具体的には、被検出光Ｌは、光軸に沿った光Ｌ１（すなわち、集光点Ｐを通り第２面１６ｂに垂直な光）だけでなく、集光点Ｐを通り第２面１６ｂに対して傾斜する光Ｌ３を含んでいる。本実施形態では、被検出光Ｌの光軸（光Ｌ１）が第２レンズ面１１７ｂの中心位置を通ると共に第２面１６ｂに直交するように、被検出光Ｌに対してレンズ１１７が配置されている。
【００６４】
この場合、光Ｌ３は、集光点Ｐに収束するようにして進む。ここで、レンズ１１７の屈折率は、外部（空気）の屈折率よりも大きい。また、第２レンズ面１１７ｂは、内側に向かって凸の曲面状に形成されている。これにより、光Ｌ３は第２レンズ面１１７ｂで屈折し、光Ｌ３の光路と光軸（光Ｌ１）とがなす角度は小さくなる。すなわち、レンズ１１７は、第２レンズ面１１７ｂに入射した被検出光Ｌの収束の度合いを低減し、被検出光Ｌの進行方向を略均一化してプリズム１６の第２面１６ｂに入射させる機能を有する。
【００６５】
本実施形態では、レンズ１１７は、第２レンズ面１１７ｂに入射した被検出光Ｌを平行化してプリズム１６の第２面１６ｂに入射させる。すなわち、レンズ１１７は、集光点Ｐが第２レンズ面１７ｂよりも内側に位置する非平行光である被検出光Ｌを平行化するコリメートレンズとして構成されている。ただし、レンズ１１７の構成は上記形態に限定されない。例えば、レンズ１１７は、第２面１６ｂに対して傾斜する光軸を有する被検出光を平行化してプリズム１６の第２面１６ｂに入射させるように構成されていてもよい。また、レンズ１１７は、必ずしもコリメートレンズである必要はなく、上述したように光Ｌ１の光路と光Ｌ３の光路とがなす角度を低減させることによって被検出光Ｌの収束の度合を低減できるものであればよい。つまり、レンズ１１７は、上述のように少なくとも第２レンズ面１１７ｂが内側に向かって凸の曲面状に形成されたものであればよい。
【００６６】
以上述べた電子管１Ｄによれば、以下の効果が奏される。すなわち、電子管１Ｄでは、プリズム１６の第２面１６ｂにレンズ１１７が設けられている。また、光入射面であるレンズ１１７の外面（第２レンズ面１１７ｂ）は、内側（第２レンズ面１１７ｂから第１レンズ面１１７ａに向かう方向）に凸の曲面状に形成されている。このようなレンズ１１７により、プリズム１６の第２面１６ｂに向かう被検出光Ｌが非平行光であり、且つ、被検出光Ｌの集光点Ｐが第２レンズ面１７ｂよりも内側に位置する場合に、被検出光Ｌを平行化することができる。従って、電子管１Ｄによれば、被検出光Ｌが第２レンズ面１７ｂよりも内側に集光点Ｐを有する非平行光である場合に、上述した電子管１Ａと同様の効果を奏することができる。
【００６７】
以上述べた第１実施形態〜第４実施形態のうちの一の実施形態における一部の構成は、他の実施形態における構成に任意に適用することができる。例えば、第２実施形態の電子管１Ｂにおいて、被検出光Ｌが第２レンズ面１７ｂよりも内側に集光点Ｐを有する非平行光である場合に対応するように、レンズ１７の代わりに第４実施形態のレンズ１１７が採用されてもよい。また、電子管１Ａ〜１Ｄは、いずれも電子増倍機能（第１実施形態で説明した電子増倍部９又は第３実施形態で説明した半導体素子２７）を備える光電子増倍管又はＨＰＤであったが、このような電子増倍機能は必須ではない。すなわち、電子管１Ａ〜１Ｄは、真空容器内において、光電面８と、光電面８から放出された光電子を直接検出するアノードとを有する光電管（光電変換管）であってもよい。
【００６８】
［電子管モジュール］
図８及び図９を参照して、上述した電子管（ここでは一例として、電子管１Ａ）を備える電子管モジュール３０について説明する。電子管モジュール３０は、電子管１Ａと、電子管１Ａを収容する筐体３１と、を備えている。筐体３１は、略直方体状に形成されている。筐体３１は、例えば金属又は樹脂等によって形成されている。筐体３１は、天壁３２（壁部）、底壁３３、及び側壁３４を有する。天壁３２及び底壁３３は、筐体３１の中心軸線ＡＸ１に沿った方向に互いに対向している。天壁３２及び底壁３３は、中心軸線ＡＸ１に沿った方向から見て、同じ大きさの矩形板状に形成されている。側壁３４は、中心軸線ＡＸ１に沿って延在する角筒状に形成されており、天壁３２の縁部と底壁３３の縁部とを接続している。
【００６９】
図９に示されるように、本実施形態では、ステムピン５を介して電子管１Ａに電圧を供給するための回路基板４１と、回路基板４１に接続され、電子管１Ａに供給するための高電圧を生成する昇圧回路４２とが、電子管１Ａと共に筐体３１に収容されている。電子管１Ａは、筐体３１の中心軸線ＡＸ１に対して電子管１Ａの中心軸線ＡＸ２（図１におけるＺ軸と平行な軸線）が傾斜するようにして、筐体３１内に配置及び固定されている。
【００７０】
天壁３２には、被検出光を筐体３１内の電子管１Ａに導くための開口３２ａが形成されている。開口３２ａは天壁３２の外側面３２ｂから内側面３２ｃまで貫通している。本実施形態では、開口３２ａは、中心軸線ＡＸ１に沿った方向から見て、円形状に形成されている。開口３２ａの直径は、プリズム１６の第２面１６ｂに直交する方向から見たレンズ１７の直径よりも大きい。すなわち、開口３２ａは、開口３２ａ内にレンズ１７の全体が収まる大きさに形成されている。
【００７１】
電子管１Ａは、プリズム１６の第２面１６ｂが天壁３２と平行となり、且つ、中心軸線ＡＸ１に沿った方向（天壁３２に垂直な方向）から見てレンズ１７の第２レンズ面１７ｂが開口３２ａと重なるように、筐体３１内に配置されている。本実施形態では、中心軸線ＡＸ１に沿った方向から見て、レンズ１７の全体が開口３２ａ内に収まっている。また、プリズム１６の第２面１６ｂは、天壁３２の内側面３２ｃに当接している。具体的には、第２面１６ｂのうちレンズ１７が接合されていない部分が、天壁３２の内側面３２ｃに当接している。これにより、第２面１６ｂと天壁３２（内側面３２ｃ）とが平行となるように、筐体３１内に電子管１Ａを容易且つ精度良く位置決めすることができる。
【００７２】
なお、仮に、中心軸線ＡＸ２に沿った方向から見て、第１面１６ａの端部（第２面１６ｂに接続される側の端部）が光透過性基板３の縁部よりも内側に位置する場合等には、光透過性基板３の縁部が天壁３２と干渉してしまうため、第２面１６ｂを天壁３２の内側面３２ｃとの間に隙間が生じることになる。このような場合には、天壁３２の内側面３２ｃと第２面１６ｂとの間に、当該隙間を埋めるためのスペーサ部材が配置されてもよい。或いは、当該隙間に対応する部分における天壁３２の厚みを他の部分における厚みよりも大きくすることよって、天壁３２の内側面３２ｃと第２面１６ｂとが当接させられてもよい。
【００７３】
本実施形態では、プリズム１６の第２面１６ｂは、天壁３２の内側面３２ｃに接合されている。第２面１６ｂと内側面３２ｃとは、例えば、接着剤によって接合され得る。接着剤として、例えば、シリコーン系接着剤等のガラス接着用接着剤が用いられてもよい。ここで、内側面３２ｃとガラス接着用接着剤とのなじみを良くするために、予め内側面３２ｃの材質に適したプライマーが内側面３２ｃに塗布されてもよい。この場合、内側面３２ｃに塗布されたプライマーが乾燥した後に、プライマーが塗布された内側面３２ｃと第２面１６ｂとがガラス接着用接着剤によって接合される。或いは、接着剤として、内側面３２ｃの材質となじみの良い接着剤が用いられてもよい。この場合、第２面１６ｂと当該接着剤とのなじみを良くするために、予め第２面１６ｂにガラス用のプライマーが塗布されてもよい。ただし、上述したようなプライマーを用いることは必須ではない。このように、天壁３２に対して電子管１Ａのプリズム１６が固定されることにより、天壁３２に対する電子管１Ａの位置ずれを好適に防止することができる。なお、第２面１６ｂのうち内側面３２ｃと当接する部分の全体が内側面３２ｃに接合されてもよいし、第２面１６ｂのうち内側面３２ｃと当接する部分の一部が内側面３２ｃに接合されてもよい。また、第２面１６ｂは、必ずしも天壁３２の内側面３２ｃに接合されている必要はなく、電子管１Ａは、第２面１６ｂ以外の部分において、筐体３１に対して固定されてもよい。
【００７４】
図９に示されるように、本実施形態では、レンズ１７の第２レンズ面１７ｂの少なくとも一部は、天壁３２の外側面３２ｂよりも外側に突出している。すなわち、第２面１６ｂを基準としたレンズ１７の高さは、天壁３２の厚み（外側面３２ｂから内側面３２ｃまでの長さ）よりも大きい。このような構成によれば、第２レンズ面１７ｂが天壁３２の外側面３２ｂよりも外側に突出していない場合と比較して、第２レンズ面１７ｂのより多くの部分を開口３２ａの外側に露出させることができるため、被検出光を効果的に取り込むことができる。例えば、電子管モジュール３０がピンホールを有する共焦点レーザ顕微鏡（例えば後述する光学装置５０Ｂ）における検出部として利用される場合、ピンホールは筐体３１の外側に配置される。このため、仮に第２レンズ面１７ｂが天壁３２の外側面３２ｂよりも内側に位置する場合、ピンホールと第２レンズ面１７ｂとの距離（すなわち、被検出光Ｌの集光点Ｐ（図３参照）と第２レンズ面１７ｂとの距離）は、少なくとも天壁３２の外側面３２ｂから第２レンズ面１７ｂまでの距離以上となってしまう。また、被検出光Ｌの集光点Ｐ（図３参照）と第２レンズ面１７ｂとが離れ過ぎてしまうと、被検出光Ｌの全体が第２レンズ面１７ｂに入りきらなくなってしまう。一方、本実施形態のように第２レンズ面１７ｂを天壁３２の外側面３２ｂよりも外側に突出させることにより、被検出光Ｌの集光点Ｐと第２レンズ面１７ｂとをなるべく近づけることが可能となる。これにより、被検出光Ｌの全体を第２レンズ面１７ｂに入射させることが可能となる。
【００７５】
以上述べた電子管モジュール３０は、電子管１Ａを備えることにより、上述した電子管１Ａと同様の効果を奏する。また、筐体３１内に電子管１Ａを収容することにより、電子管１Ａを適切に保護することができる。また、プリズム１６の第２面１６ｂが天壁３２と平行となり、且つ、第２レンズ面１７ｂが開口３２ａを介して外部に露出するように電子管１Ａが筐体３１に収容されることにより、電子管モジュール３０の配置が容易となる。具体的には、天壁３２が被検出光の光軸に対して直交するように電子管モジュール３０の位置を調整することにより、電子管モジュール３０を容易且つ適切に配置することが可能となる。
【００７６】
［電子管モジュールの変形例］
図１０を参照して、変形例に係る電子管モジュール１３０について説明する。電子管モジュール１３０は、筐体３１の代わりに筐体１３１を備える点で、電子管モジュール３０と相違しており、その他の構成については電子管モジュール３０と同様である。筐体１３１は、天壁３２の代わりに、天壁３２よりも厚みの大きい天壁１３２を有する点で、筐体３１と相違しており、その他の構成については筐体３１と同様である。天壁１３２の厚みは、プリズム１６の第２面１６ｂを基準としたレンズ１７の高さよりも大きい。すなわち、レンズ１７の全体は、天壁１３２の外側面１３２ｂよりも内側に位置している。つまり、レンズ１７は、天壁１３２の外側面１３２ｂよりも外側に突出していない。図１０の例では、プリズム１６の第２面１６ｂは、天壁１３２の内側面１３２ｃに接合されている。このため、レンズ１７の全体は、天壁１３２の開口１３２ａの内側に完全に収まっている。このような電子管モジュール１３０は、例えば被検出光Ｌの集光角度が比較的小さく（緩く）、レンズ１７の第２レンズ面１７ｂを天壁１３２の外側面１３２ｂよりも外側に突出させる必要がない場合に採用され得る。
【００７７】
電子管モジュール１３０によれば、天壁１３２の厚みをレンズ１７の高さよりも大きくすることにより、天壁１３２の強度を好適に確保することができる。例えば、プリズム１６の第２面１６ｂを天壁１３２の内側面１３２ｃに接合し、天壁１３２によって電子管１Ａを支持する場合、天壁１３２にはある程度の強度が求められる。電子管モジュール１３０は、このような場合に特に有効である。また、レンズ１７を天壁１３２の外側に突出させないことにより、レンズ１７に対する外部からの意図しない接触に起因するレンズ１７の損傷の発生を抑制することができる。
【００７８】
［光学装置］
次に、図１１〜図１３を参照して、上述した電子管（ここでは一例として、電子管１Ａを含む電子管モジュール３０）を備える光学装置５０Ａ〜５０Ｃについて説明する。
【００７９】
［光学装置の第１の例］
図１１に示されるように、第１の例に係る光学装置５０Ａは、試料台５１に載置された試料１００に励起光Ｌｅを照射し、対物レンズ５６の焦点位置Ｐ０において試料１００から生じた微弱な蛍光Ｌｆを検出する二光子レーザ顕微鏡（二光子励起顕微鏡、二光子顕微鏡）である。
【００８０】
光学装置５０Ａは、試料台５１と、レーザ出力部５２（光源）と、集光レンズ５３と、コリメートレンズ５４と、ダイクロイックミラー５５と、対物レンズ５６と、集光レンズ５７と、蛍光Ｌｆを検出するための電子管モジュール３０と、を備える。
【００８１】
試料台５１は、測定対象の試料１００が載置される部分である。試料台５１は、例えば可動式のステージである。試料１００は、例えば生体試料であり、励起光Ｌｅが照射されることによって蛍光Ｌｆを発する。レーザ出力部５２は、測定対象の試料１００に照射される励起光Ｌｅ（光）を出力する光源である。レーザ出力部５２により出力される励起光Ｌｅは、近赤外超短パルスレーザ光である。本実施形態では一例として、レーザ出力部５２により出力される励起光Ｌｅは平行光である。集光レンズ５３は、レーザ出力部５２から出力される励起光Ｌｅの光路上に配置され、励起光Ｌｅを集光することにより、励起光Ｌｅを点光源に変換する。コリメートレンズ５４は、集光レンズ５３の後段に配置され、励起光Ｌｅを平行化する。ダイクロイックミラー５５は、励起光Ｌｅを反射する一方で蛍光Ｌｆを透過するように構成されたミラー部材であり、コリメートレンズ５４の後段に配置されている。コリメートレンズ５４によって平行光とされた励起光Ｌｅは、ダイクロイックミラー５５において反射し、対物レンズ５６を通過して試料１００に達する。これにより、対物レンズ５６の焦点位置Ｐ０のみにおいて二光子励起が生じ、当該焦点位置Ｐ０において試料１００から蛍光Ｌｆが生じる。
【００８２】
試料１００において生じた蛍光Ｌｆは、励起光Ｌｅとは逆の経路を辿って対物レンズ５６を通過し、ダイクロイックミラー５５を透過する。その後、蛍光Ｌｆは、集光レンズ５７によって集光される。ここで、蛍光Ｌｆの集光点Ｐは、図３における集光点Ｐに対応する。
【００８３】
図１１に示されるように、電子管モジュール３０は、試料１００において生じた蛍光Ｌｆの光軸ＯＡが第２レンズ面１７ｂの中心を通り、光軸ＯＡがプリズム１６の第２面１６ｂに直交するように、集光レンズ５７の後段に配置されている。また、集光点Ｐは、第２レンズ面１７ｂの外側に位置している。つまり、電子管モジュール３０に収容された電子管１Ａは、集光レンズ５７により集光された被検出光である蛍光Ｌｆが第２レンズ面１７ｂに入射し、且つ、第２レンズ面１７ｂが蛍光Ｌｆの集光点Ｐに向かって凸となるように配置されている。すなわち、電子管１Ａと蛍光Ｌｆ（被検出光Ｌ）との位置関係は、図３に示される位置関係と同様となるように調整されている。
【００８４】
以上述べた光学装置５０Ａでは、上述した電子管１Ａが、集光レンズ５７によって集光された蛍光Ｌｆが第２レンズ面１７ｂに入射し、且つ、第２レンズ面１７ｂが蛍光Ｌｆの集光点Ｐに向かって凸となるように構成されている。これにより、上述した電子管１Ａと同様の効果が得られる。すなわち、被検出光である蛍光Ｌｆが非平行光である場合において、電子管１Ａにおける光電面８の量子効率を効果的に向上させることができる。その結果、電子管１Ａのアノード１０において、蛍光Ｌｆに応じた電子を好適に検出することができる。
【００８５】
また、光学装置５０Ａにおいて、電子管１Ａは、レンズ１７、プリズム１６、及び光透過性基板３を介して光電面８に入射した蛍光Ｌｆ（被検出光）が光電面８と真空空間Ｓとの界面において全反射するように構成されてもよい。具体的には、図３における被検出光Ｌとしての蛍光Ｌｆに対して上記式（３）が成立するように、光学装置５０Ａにおいて、電子管１Ａが構成及び配置されてもよい。この場合、光電面８と真空空間Ｓとの界面で全反射した後に再度光電面８に戻る蛍光Ｌｆによって光電面８における蛍光Ｌｆの吸収量を増大させることができ、光電面８の量子効率を効果的に向上させることができる。
【００８６】
［光学装置の第２の例］
図１２に示されるように、第２の例に係る光学装置５０Ｂは、試料台５１に載置された試料１００に励起光Ｌｅを照射し、対物レンズ５６の焦点位置Ｐ０において試料１００から生じた微弱な蛍光Ｌｆ１を検出する共焦点レーザ顕微鏡である。光学装置５０Ｂは、レーザ照射部５２Ａの代わりにレーザ照射部５２Ｂを備え、ピンホール５８を更に備える点で、光学装置５０Ａと相違しており、その他の構成については光学装置５０Ａと同様である。
【００８７】
具体的には、レーザ照射部５２Ａにより出力される励起光Ｌｅは、可視紫外光レーザである。この場合、試料１００に励起光Ｌｅが照射されることにより、対物レンズ５６の焦点位置Ｐ０以外の領域を含む照射領域から蛍光が生じる。図１２において、蛍光Ｌｆ１は、焦点位置Ｐ０において生じた蛍光を示しており、蛍光Ｌｆ２は、焦点位置Ｐ０以外の位置（ここでは一例として試料１００と試料台５１との接触位置付近）において生じた蛍光を示している。このように、光学装置５０Ｂでは、焦点位置Ｐ０以外の領域においても蛍光Ｌｆ２が生じることから、焦点位置Ｐ０からの蛍光Ｌｆ１のみを通過させるためのピンホール５８が、集光レンズ５７の後段に設けられている。ピンホール５８により、蛍光Ｌｆ１のみが電子管モジュール３０の入射面（レンズ１７の第２レンズ面１７ｂ）へと導かれる。すなわち、ピンホール５８は、焦点位置Ｐ０以外の領域において生じた蛍光Ｌｆ２を遮蔽する。以上述べた光学装置５０Ｂにおいても、上述した光学装置５０Ａと同様の効果が奏される。
【００８８】
［光学装置の第３の例］
図１３に示されるように、第３の例に係る光学装置５０Ｃは、フローサイトメトリーを行う装置（フローサイトメーター）である。光学装置５０Ｃは、レーザ照射部５２Ｃと、フローセル５９と、コリメートレンズ６０と、複数（ここでは一例として３つ）のダイクロイックミラー６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃと、複数の集光レンズ６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃと、複数の電子管モジュール３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃと、を備える。
【００８９】
フローセル５９は、測定対象となる複数の細胞等の試料１００を含む試料溶液を流通させる装置である。フローセル５９は、試料溶液中の試料１００が１つずつ順番に流れるように整列させる機能を有する。レーザ照射部５２Ｃは、フローセル５９における所定の照射位置に対して励起光Ｌｅ（ここでは一例として、４８８ｎｍアルゴンレーザ）を照射するように構成されている。これにより、フローセル５９内を流通して照射位置を通過する各試料１００に対して順次励起光Ｌｅが照射される。このように試料１００に対して励起光Ｌｅが照射されることにより、試料１００において蛍光Ｌｆが発生する。
【００９０】
コリメートレンズ６０は、試料１００において発生した蛍光Ｌｆを平行化する。コリメートレンズ６０の後段には、ダイクロイックミラー６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃがこの順に配置されている。ここでは一例として、１段目のダイクロイックミラー６１Ａは、赤色光Ｌｒを反射し、赤色光Ｌｒよりも短波長の光を透過するように構成されている。ダイクロイックミラー６１Ａの後段に配置された２段目のダイクロイックミラー６１Ｂは、ダイクロイックミラー６１Ａを透過した光のうち黄色光Ｌｙを反射し、黄色光Ｌｙよりも短波長の光を透過するように構成されている。ダイクロイックミラー６１Ｂの後段に配置された３段目のダイクロイックミラー６１Ｃは、ダイクロイックミラー６１Ｂを透過した光のうち緑色光Ｌｇを反射し、緑色光Ｌｇよりも短波長の光を透過するように構成されている。
【００９１】
ダイクロイックミラー６１Ａにより反射された赤色光Ｌｒの光路上には、集光レンズ６２Ａ及び電子管モジュール３０Ａが配置されている。すなわち、ダイクロイックミラー６１Ａ、集光レンズ６２Ａ、及び電子管モジュール３０Ａは、蛍光Ｌｆに含まれる赤色光Ｌｒを検出する光学系を構成している。具体的には、集光レンズ６２Ａは、赤色光Ｌｒを集光点Ｐ１に集光する。電子管モジュール３０Ａは、赤色光Ｌｒの光軸ＯＡ１が第２レンズ面１７ｂの中心を通り、光軸ＯＡ１がプリズム１６の第２面１６ｂに直交するように、集光レンズ６２Ａの後段に配置されている。また、集光点Ｐ１は、第２レンズ面１７ｂの外側に位置している。つまり、電子管モジュール３０Ａに収容された電子管１Ａは、集光レンズ６２Ａにより集光された赤色光Ｌｒが第２レンズ面１７ｂに入射し、且つ、第２レンズ面１７ｂが集光点Ｐ１に向かって凸となるように配置されている。すなわち、電子管モジュール３０Ａの電子管１Ａと被検出光Ｌである赤色光Ｌｒとの位置関係は、図３に示される位置関係と同様となるように調整されている。従って、上述した理由により、電子管モジュール３０Ａの電子管１Ａにおける光電面８の量子効率を効果的に向上させることができる。その結果、電子管モジュール３０Ａの電子管１Ａにおいて、赤色光Ｌｒに応じた電子を好適に検出することができる。
【００９２】
ダイクロイックミラー６１Ｂにより反射された黄色光Ｌｙの光路上には、集光レンズ６２Ｂ及び電子管モジュール３０Ｂが配置されている。すなわち、ダイクロイックミラー６１Ｂ、集光レンズ６２Ｂ、及び電子管モジュール３０Ｂは、蛍光Ｌｆに含まれる黄色光Ｌｙを検出する光学系を構成している。具体的には、集光レンズ６２Ｂは、黄色光Ｌｙを集光点Ｐ２に集光する。電子管モジュール３０Ｂは、黄色光Ｌｙの光軸ＯＡ２が第２レンズ面１７ｂの中心を通り、光軸ＯＡ２がプリズム１６の第２面１６ｂに直交するように、集光レンズ６２Ｂの後段に配置されている。また、集光点Ｐ２は、第２レンズ面１７ｂの外側に位置している。つまり、電子管モジュール３０Ｂに収容された電子管１Ａは、集光レンズ６２Ｂにより集光された黄色光Ｌｙが第２レンズ面１７ｂに入射し、且つ、第２レンズ面１７ｂが集光点Ｐ２に向かって凸となるように配置されている。すなわち、電子管モジュール３０Ｂの電子管１Ａと被検出光Ｌである黄色光Ｌｙとの位置関係は、図３に示される位置関係と同様となるように調整されている。従って、上述した理由により、電子管モジュール３０Ｂの電子管１Ａにおける光電面８の量子効率を効果的に向上させることができる。その結果、電子管モジュール３０Ｂの電子管１Ａにおいて、黄色光Ｌｙに応じた電子を好適に検出することができる。
【００９３】
ダイクロイックミラー６１Ｃにより反射された緑色光Ｌｇの光路上には、集光レンズ６２Ｃ及び電子管モジュール３０Ｃが配置されている。すなわち、ダイクロイックミラー６１Ｃ、集光レンズ６２Ｃ、及び電子管モジュール３０Ｃは、蛍光Ｌｆに含まれる緑色光Ｌｇを検出する光学系を構成している。具体的には、集光レンズ６２Ｃは、緑色光Ｌｇを集光点Ｐ３に集光する。電子管モジュール３０Ｃは、緑色光Ｌｇの光軸ＯＡ２が第２レンズ面１７ｂの中心を通り、光軸ＯＡ２がプリズム１６の第２面１６ｂに直交するように、集光レンズ６２Ｃの後段に配置されている。また、集光点Ｐ３は、第２レンズ面１７ｂの外側に位置している。つまり、電子管モジュール３０Ｃに収容された電子管１Ａは、集光レンズ６２Ｃにより集光された緑色光Ｌｇが第２レンズ面１７ｂに入射し、且つ、第２レンズ面１７ｂが集光点Ｐ３に向かって凸となるように配置されている。すなわち、電子管モジュール３０Ｃの電子管１Ａと被検出光Ｌである緑色光Ｌｇとの位置関係は、図３に示される位置関係と同様となるように調整されている。従って、上述した理由により、電子管モジュール３０Ｃの電子管１Ａにおける光電面８の量子効率を効果的に向上させることができる。その結果、電子管モジュール３０Ｃの電子管１Ａにおいて、緑色光Ｌｇに応じた電子を好適に検出することができる。
【００９４】
以上、電子管（ここでは電子管モジュール）を含む光学装置の例として３つの光学装置５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃについて説明したが、光学装置の構成は上記に限定されない。例えば、上述した光学装置５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃにおいて、被検出光を検出する部分として、電子管モジュール３０ではなく、筐体３１に収容されていない電子管１Ａが設けられてもよい。また、光学装置５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃは、被検出光を検出する部分として、電子管１Ａではなく上述したレンズ１１７を備える電子管１Ｄを備えてもよい。この場合、レンズ１１７を備える電子管は、集光レンズ５７，６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃにより集光された被検出光の集光点がＰ，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が第２レンズ面１１７ｂよりも内側に位置するように配置されればよい。また、電子管１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ又は電子管モジュール３０は、本開示で例示された光学装置５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ以外の光学装置に組み込まれてもよい。すなわち、電子管１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ又は電子管モジュール３０は、二光子レーザ顕微鏡、共焦点レーザ顕微鏡、及びフローサイトメーター以外の用途に利用されてもよい。
【００９５】
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、各構成の材料及び形状には、上述した材料及び形状に限らず、様々な材料及び形状を採用することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ…電子管、３…光透過性基板、３ａ…内面、３ｂ…外面、７，２０…真空容器、８…光電面、９…電子増倍部、１０…アノード（電子検出部）、１６…プリズム、１６ａ…第１面、１６ｂ…第２面、１６ｃ…第３面（反射部）、１７…レンズ、１７ａ…第１レンズ面、１７ｂ…第２レンズ面、１８…反射防止膜、１９…反射膜、２７…半導体素子（電子検出部）、３０，１３０…電子管モジュール、３１，１３１…筐体、３２，１３２…天壁（壁部）、３２ａ，１３２ａ…開口、３２ｂ，１３２ｂ…外側面、３２ｃ，１３２ｃ…内側面、５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ…光学装置、５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ…レーザ照射部（光源）、５７，６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ…集光レンズ、１００…試料、１１６…プリズム、１１６ａ…第１面、１１６ｂ…第２面、１１６ｃ…第３面（反射部）、１１６ｄ…第４面（反射部）、１１７…レンズ、１１７ａ…第１レンズ面、１１７ｂ…第２レンズ面、Ｌ…被検出光、Ｌｅ…励起光（光）、Ｌｆ…蛍光（被検出光）、Ｌｒ…赤色光（被検出光）、Ｌｙ…黄色光（被検出光）、Ｌｇ…緑色光（被検出光）、Ｓ…真空空間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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