(57)【要約】【課題】  入射光に対応する信号に対するノイズ信号の影響を抑制することが可能なストリーク管を提供する。【解決手段】  入射面板１２を含む容器１０と、入射面板１２から入射した光を電子に変換する光電陰極２０と、光電陰極２０から放出された電子が通過する開口部２３ａを有する陽極２３と、陽極の開口部２３ａを通過した電子の偏向を制御する偏向電極２４と、偏向電極２４によって偏向が制御された電子によるストリーク像を検出する蛍光面２５とを含んでストリーク管１Ａを構成する。そして、容器１０内において入射面板１２と陽極２３との間に形成される電界の軸上、または、陽極２３の開口部２３ａの中心を通る管軸上において、陽極２３に対して光電陰極２０が直接的には対面しない構成とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象の光を入射させる入射面板を含む容器と、
前記容器内に設けられ、前記入射面板から入射した光を電子に変換する光電陰極と、
前記光電陰極から放出された電子が通過する開口部を有する陽極と、
前記陽極の開口部を通過した電子の偏向を制御する偏向電極と、
前記光電陰極から放出され、前記偏向電極によって偏向が制御された電子によるストリーク像を検出する検出手段とを備え、
前記容器内において前記入射面板と前記陽極との間に形成される電界の軸上で、前記陽極に対して前記光電陰極が直接的には対面しないように構成されていることを特徴とするストリーク管。
【請求項２】
前記光電陰極は、前記入射面板の前記陽極側の面上において、前記電界の軸との交点を除く所定部位に形成されていることを特徴とする請求項１記載のストリーク管。
【請求項３】
前記光電陰極及び前記陽極の間に配置され、前記光電陰極から放出された電子が通過する開口部を有するとともに、前記光電陰極からの電子の前記陽極への通過条件を制御する制御電極を備えることを特徴とする請求項１記載のストリーク管。
【請求項４】
前記制御電極の開口部は、前記電界の軸との交点を除く所定部位に形成されていることを特徴とする請求項３記載のストリーク管。
【請求項５】
前記制御電極の前記陽極側の面上に、２次電子放出を抑制するための処理が施されていることを特徴とする請求項４記載のストリーク管。
【請求項６】
検出対象の光を入射させる入射面板を含む容器と、
前記容器内に設けられ、前記入射面板から入射した光を電子に変換する光電陰極と、
前記光電陰極から放出された電子が通過する開口部を有する陽極と、
前記陽極の開口部を通過した電子の偏向を制御する偏向電極と、
前記光電陰極から放出され、前記偏向電極によって偏向が制御された電子によるストリーク像を検出する検出手段とを備え、
前記容器内において前記陽極の開口部の中心を通る管軸上で、前記陽極に対して前記光電陰極が直接的には対面しないように構成されていることを特徴とするストリーク管。
【請求項７】
前記光電陰極は、前記入射面板の前記陽極側の面上において、前記管軸との交点を除く所定部位に形成されていることを特徴とする請求項６記載のストリーク管。
【請求項８】
前記光電陰極及び前記陽極の間に配置され、前記光電陰極から放出された電子が通過する開口部を有するとともに、前記光電陰極からの電子の前記陽極への通過条件を制御する制御電極を備えることを特徴とする請求項６記載のストリーク管。
【請求項９】
前記制御電極の開口部は、前記管軸との交点を除く所定部位に形成されていることを特徴とする請求項８記載のストリーク管。
【請求項１０】
前記制御電極の前記陽極側の面上に、２次電子放出を抑制するための処理が施されていることを特徴とする請求項９記載のストリーク管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出対象の光の時間変化をストリーク像として検出するストリーク管に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ストリーク管は、検出対象の光を光電陰極において電子（光電子）に変換し、電子の時間変化をストリーク像として検出することによって入射光の時間変化を測定するものである。このようなストリーク管は、一般に、気密に閉じられた容器の一方の面を入射面板とし、この容器内に入射面板側から順に、光電陰極（フォトカソード）、光電陰極から放出された電子の偏向を制御してストリーク像を生成するための偏向電極、及び生成されたストリーク像を検出するための蛍光面などの検出手段を配置して構成される（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開平３−１５２８４０号公報
【特許文献２】特開平９−１３９１８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記したストリーク管において、光電陰極と偏向電極との間に開口部を有する陽極（アノード）を設け、光電陰極から放出されて陽極の開口部を通過した電子を偏向電極へと導く構成を考える。このような構成において、光電陰極からの電子を集束させつつ陽極の開口部を通過させると、陽極付近で光電子群が集束するクロスオーバー点の近傍において、内部ガスのイオン化が発生する場合がある。
【０００４】
このように陽極付近で発生したイオンが容器内の電界によって光電陰極へと戻ると（イオンフィードバック）、光電陰極においてイオンに起因する余分な２次電子が発生する。この２次電子は、入射光に起因する光電子と同様に陽極、偏向電極を介して蛍光面に到達し、ノイズ信号として検出される。このようなノイズ信号は、入射光に対応する本来の信号から時間的に遅れた擬似信号として検出されるため、上記したようにストリーク像によって入射光の時間変化を測定する上で問題となる。
【０００５】
本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、入射光に対応する信号に対するノイズ信号の影響を抑制することが可能なストリーク管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】
このような目的を達成するために、本発明によるストリーク管は、（１）検出対象の光を入射させる入射面板を含む容器と、（２）容器内に設けられ、入射面板から入射した光を電子に変換する光電陰極と、（３）光電陰極から放出された電子が通過する開口部を有する陽極と、（４）陽極の開口部を通過した電子の偏向を制御する偏向電極と、（５）光電陰極から放出され、偏向電極によって偏向が制御された電子によるストリーク像を検出する検出手段とを備え、（６）容器内において入射面板と陽極との間に形成される電界の軸上で、陽極に対して光電陰極が直接的には対面しないように構成されていることを特徴とする。
【０００７】
あるいは、本発明によるストリーク管は、（１）検出対象の光を入射させる入射面板を含む容器と、（２）容器内に設けられ、入射面板から入射した光を電子に変換する光電陰極と、（３）光電陰極から放出された電子が通過する開口部を有する陽極と、（４）陽極の開口部を通過した電子の偏向を制御する偏向電極と、（５）光電陰極から放出され、偏向電極によって偏向が制御された電子によるストリーク像を検出する検出手段とを備え、（６）容器内において陽極の開口部の中心を通る管軸上で、陽極に対して光電陰極が直接的には対面しないように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
上記したストリーク管においては、容器内に入射面板側から順に、光電陰極、開口部を有する陽極、偏向電極、及び検出手段を配置している。そして、入射光に対応して光電陰極から放出される光電子が検出手段へと導かれる方向とは逆方向で、陽極側から光電陰極を見た構成について、電界の軸または管軸上において、陽極（開口部を含む）と光電陰極とが直接的には対面しない構成としている。このような構成によれば、電子が陽極の開口部を通過する際に、陽極付近においてイオンが発生した場合であっても、発生したイオンが容器内の電界によって光電陰極へと到達することが防止される。これにより、イオンに起因する余分な２次電子の発生が防止され、入射光に対応する信号に対するノイズ信号の影響が抑制される。
【０００９】
なお、上記したストリーク管の構成において、「所定の軸上で、陽極に対して光電陰極が直接的には対面しない」とは、陽極（陽極の開口部内の所定位置）から軸上で見て、光電陰極が直接的には見えない構成を意味する。このような構成は、例えば、光電陰極自体が軸上から外れて配置された構成、あるいは、光電陰極と陽極との間の軸上に他の部材が配置された構成等を含んでいる。
【００１０】
また、「入射面板と陽極との間に形成される電界の軸」については、電界が略軸対称に形成されている場合には、その対称軸（中心軸）が電界の軸に相当する。また、「陽極の開口部の中心を通る管軸」については、ストリーク管の構造上の中心軸に相当し、通常は陽極の開口部の中心を通り陽極に対して垂直な軸が管軸となる。なお、上記したストリーク管においては、光電陰極及び陽極の間に配置され、光電陰極から放出された電子を陽極の開口部へと集束させる集束電極を備える構成とすることが好ましい。
【００１１】
上記したストリーク管の具体的な構成例としては、光電陰極が、入射面板の陽極側の面上において、所定の軸（電界の軸または管軸）との交点を除く所定部位に形成されている構成を用いることができる。
【００１２】
また、ストリーク管は、光電陰極及び陽極の間に配置され、光電陰極から放出された電子が通過する開口部を有するとともに、光電陰極からの電子の陽極への通過条件を制御する制御電極を備える構成としても良い。このような制御電極としては、例えば、ゲート電圧を印加することによってストリーク像の検出についてのゲート動作を制御するゲート電極がある。
【００１３】
このように制御電極が設けられている場合、上記したストリーク管の具体的な構成例としては、制御電極の開口部が、所定の軸（電界の軸または管軸）との交点を除く所定部位に形成されている構成を用いることができる。
【００１４】
また、制御電極の陽極側の面上に、２次電子放出を抑制するための処理が施されていることが好ましい。これにより、制御電極におけるイオンに起因する余分な２次電子の発生が抑制され、入射光に対応する信号に対するノイズ信号の影響が抑制される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によるストリーク管によれば、容器内において陽極側から光電陰極を見た構成について、電界の軸または管軸上において、陽極と光電陰極とが直接的には対面しない構成とすることにより、陽極付近において発生したイオンが容器内の電界によって光電陰極へと到達することが防止される。これにより、イオンに起因する余分な２次電子の発生が防止され、入射光に対応する信号に対するノイズ信号の影響が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面とともに、本発明によるストリーク管の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
【００１７】
図１は、本発明によるストリーク管の第１実施形態の構成を示す側面断面図である。また、図２は、図１に示したストリーク管の外面構成を示す斜視図である。なお、図２においては、ストリーク管の外周部分を構成する容器のうちで、後述する入射面板について図示を省略している。また、図１中において、実線矢印Ａは光電陰極から放出された電子の軌道を示し、破線矢印Ｂは陽極付近で発生したイオンの軌道を示し、実線矢印Ｃは偏向電極による電子の掃引方向を示している。また、図１中に示す軸Ａｘは、本ストリーク管１Ａの中心軸を示している。
【００１８】
本実施形態によるストリーク管１Ａは、ガラスなどの材質によって気密に閉じられて形成された容器１０を備え、その内部は高真空に保持されている。この容器１０は、軸Ａｘを中心軸とする円筒形状を有する筒状部１１と、筒状部１１の一方側に設けられた入射面板１２と、筒状部１１の他方側に設けられた出力面板１３とを有している。
【００１９】
入射面板１２は、検出対象の光を入射させる入射窓として機能するものであり、所定波長の光を透過させる材質によって形成される。また、入射面板１２の内面（後述する陽極２３側の面）上には、光電陰極２０が形成されている。この光電陰極２０は、入射面板１２から入射した光を電子（光電子）に変換する透過型の光電面として機能する。また、図１に示すように、本ストリーク管１Ａにおいては、光電陰極２０は、入射面板１２の内面上において、軸Ａｘとの交点を除く所定部位に形成されている。
【００２０】
一方、軸Ａｘについて入射面板１２の反対側に位置する出力面板１３は、ストリーク管１Ａにおいて生成されたストリーク像を出力するためのものである。また、出力面板１３の内面上には、蛍光面２５が形成されている。この蛍光面２５は、電子によるストリーク像を検出するための検出手段である。
【００２１】
容器１０内には、上記した光電陰極２０及び蛍光面２５に加えて、入射面板１２側から出力面板１３側へと順に、ゲート電極２１、集束電極２２、陽極２３、及び偏向電極２４が設置されている。
【００２２】
陽極２３は、その中心部に、光電陰極２０から放出された電子が通過する開口部２３ａを有している。この陽極２３は、軸Ａｘに対して略垂直に設けられており、その開口部２３ａは、軸Ａｘを中心軸とした所定形状に形成されている。このような構成において、軸Ａｘは、陽極２３の開口部２３ａの中心を通る管軸と略一致している。この管軸は、ストリーク管１Ａの構造上の中心軸に相当し、陽極２３に対して略垂直な軸となっている。
【００２３】
陽極２３と検出手段である蛍光面２５との間には、偏向電極（掃引電極）２４が設けられている。この偏向電極２４は、陽極の開口部２３ａを通過した電子の偏向を制御するための電極である。具体的には、偏向電極２４は、それぞれ軸Ａｘに対して平行で軸Ａｘを挟むように配置された一対の電極によって構成されている。
【００２４】
これにより、検出対象の光の入射に同期してこれら一対の電極２４間に掃引電圧が印加されると、光電陰極２０から蛍光面２５へと向かう電子が矢印Ｃの方向に沿って掃引されるようになっている。また、このとき、検出手段である蛍光面２５は、光電陰極２０から放出され、この偏向電極２４によって偏向が制御された電子によるストリーク像を検出する。このとき得られるストリーク像は、上記した電子の掃引により、入射光の時間変化に対応する画像となっている。なお、図１中においては、図示の簡単のため、電子が直進するものとして電子の軌道Ａを模式的に示している。
【００２５】
一方、光電陰極２０と陽極２３との間には、ゲート電極２１及び集束電極２２が設けられている。これらの電極のうち、集束電極２２は、光電陰極２０から放出された電子を陽極２３の開口部２３ａへと集束させるための電極である。具体的には、集束電極２２は、軸Ａｘを中心軸とするとする円筒形状を有する筒状電極によって構成された静電集束電極となっている。
【００２６】
また、ゲート電極２１は、光電陰極２０から放出された電子が通過する開口部２１ａを有し、光電陰極２０と集束電極２２との間の所定位置に配置されている。このゲート電極２１は、光電陰極２０からの電子が開口部２１ａを介して陽極２３へと通過する通過条件を制御する制御電極である。具体的には、ゲート電極２１は、ゲート電圧を印加することによって本ストリーク管１Ａでのストリーク像の検出についてのゲート動作を制御する。
【００２７】
また、図１及び図２に示すように、本ストリーク管１Ａにおいては、ゲート電極２１の開口部２１ａは、軸Ａｘとの交点を除く所定部位に形成されている。本実施形態では、ゲート電極２１の開口部２１ａは、軸Ａｘからみて図１中に矢印Ｃで示した電子の掃引方向について矢印とは逆方向に所定距離だけずらした位置で、軸Ａｘとの交点を除く所定部位に、掃引方向Ｃに垂直な方向を長手方向としたスリット状の開口形状で形成されている。このような構成の具体的な例としては、電子の掃引方向について５ｍｍ幅を有するスリット状の開口部２１ａを、その中心を軸Ａｘから４．５ｍｍずらした位置に形成する構成がある。
【００２８】
ここで、入射面板１２の内面上に形成された光電陰極２０は、このゲート電極２１での開口部２１ａの開口形状に対応した外形形状で形成されている。また、陽極２３における開口部２３ａについては、上記したように軸Ａｘを中心軸とし、集束電極２２による電子の集束条件を考慮した開口形状、例えば軸Ａｘを中心とした円形状で形成されている。
【００２９】
以上の構成において、光電陰極２０、ゲート電極２１、集束電極２２、及び陽極２３にそれぞれ所定の電圧を印加することにより、容器１０内において入射面板１２と陽極２３との間に、光電陰極２０から放出された電子を偏向電極２４及び蛍光面２５へと導くための所定の電界が形成される。また、このときの電界は、軸Ａｘに対して略軸対称に形成されており、その対称軸（中心軸）が電界の軸となっている。このような構成において、軸Ａｘは、入射面板１２と陽極２３との間に形成される電界の軸と略一致している。すなわち、本実施形態では、軸Ａｘは、ストリーク管１Ａにおける管軸及び電界の軸の両者と略一致している。
【００３０】
また、本ストリーク管１Ａでは、入射面板１２の内面上の光電陰極２０、及びゲート電極２１の開口部２１ａは、軸Ａｘからみて所定距離だけずれた位置にそれぞれ形成されている。このような構成により、本実施形態においては、容器１０内において軸Ａｘ（電界の軸または管軸）上で、陽極２３に対して光電陰極２０が直接的には対面しない構成となっている。なお、図２の斜視図においては、本ストリーク管１Ａを構成する各電極２１、２２、２３、２４について、容器１０の外部へと突出して電圧の印加等に用いられる電極部分２１ｂ、２２ｂ、２３ｂ、２４ｂを示している。
【００３１】
本実施形態によるストリーク管１Ａの効果について説明する。
【００３２】
図１及び図２に示したストリーク管１Ａにおいては、容器１０内に入射面板１２側から順に、光電陰極２０、開口部２３ａを有する陽極２３、偏向電極２４、及び検出手段である蛍光面２５を配置している。そして、入射光に対応して光電陰極２０から放出される光電子が蛍光面２５へと導かれる方向とは逆方向で、陽極２３側から光電陰極２０を見た構成について、軸Ａｘ（電界の軸または管軸）上で、陽極２３に対して光電陰極２０が直接的には対面しない構成としている。
【００３３】
このような構成によれば、電子が陽極２３の開口部２３ａを通過する際に、陽極２３付近においてイオンが発生した場合であっても、図１中にイオンの軌道Ｂによって示すように、発生したイオンが容器１０内の電界によって光電陰極２０へと到達することが防止される。これにより、イオンに起因する余分な２次電子の発生が防止され、入射光に対応する信号に対するノイズ信号の影響が抑制される。
【００３４】
ここで、図３は、ストリーク管の容器内の電界及び電子軌道の例を示す図である。図３は、ストリーク管における電界及び電子軌道の一般的な例を示したものであり、その構成は図１及び図２に示したストリーク管１Ａとは異なるものとなっている。また、図３においては、図示の構成において、光電陰極１２０の電圧を０Ｖ、ゲート電極１２１の電圧を１３０Ｖ、集束電極１２２の電圧を２４２０Ｖ、陽極１２３の電圧を１５ｋＶとし、容器１１０内において入射面板１１２と陽極１２３との間に形成される電界Ｄ、及び光電陰極１２０から蛍光面１２５への電子軌道Ｅを示している。
【００３５】
このような構成では、光電陰極からの電子は、集束しつつ陽極の開口部を通過する。このとき、陽極の中心部付近で光電子群が集束するクロスオーバー点では、通過する電子密度が高まり、内部ガスがイオン化される確率が高くなる。この場合、陽極付近で発生したイオンの多くは、イオン発生の原因となった光電子の軌道（図１中の軌道Ａ参照）とはほとんど無関係に軸に沿って光電陰極の中心付近へと戻る（イオンフィードバック、図１中の軌道Ｂ参照）。そして、このイオンが光電陰極に衝突することにより、光電陰極においてイオンに起因する余分な２次電子が発生する。
【００３６】
これに対して、本実施形態のストリーク管１Ａでは、上記したように、容器１０内において軸Ａｘ（電界の軸または管軸）上で、陽極２３（開口部２３ａを含む）と光電陰極２０とが直接的には対面しない構成としている。このような構成では、陽極２３付近において発生したイオンは上記したように軸Ａｘにほぼ沿った軌道で移動するため、このイオンが光電陰極２０へと到達することを効果的に防止することが可能である。
【００３７】
このようなイオンの光電陰極２０への到達の防止、及びそれによる余分な２次電子の発生の抑制は、ストリーク像によって入射光の時間変化を測定する上で非常に有効である。また、ストリーク管では、長時間動作や高強度信号検出において、イオンフィードバックによる光電陰極の感度劣化が発生することが考えられるが、上記構成によれば、このような光電陰極の感度劣化も抑制される。
【００３８】
一般には、ストリーク管は、検出対象の光を入射させる入射面板を含む容器と、容器内に設けられ、入射面板から入射した光を電子に変換する光電陰極と、光電陰極から放出された電子が通過する開口部を有する陽極と、陽極の開口部を通過した電子の偏向を制御する偏向電極と、光電陰極から放出され、偏向電極によって偏向が制御された電子によるストリーク像を検出する蛍光面などの検出手段とを備え、所定の軸（容器内において入射面板と陽極との間に形成される電界の軸、または容器内において陽極の開口部の中心を通る管軸）上で、陽極に対して光電陰極が直接的には対面しないように構成することが好ましい。このような構成によれば、上記したように、陽極付近において発生したイオンが容器内の電界によって光電陰極へと到達することを防止することができる。これにより、イオンに起因する余分な２次電子の発生が防止され、入射光に対応する信号に対するノイズ信号の影響が抑制される。
【００３９】
なお、上記したストリーク管の構成において、「所定の軸上で、陽極に対して光電陰極が直接的には対面しない」とは、陽極（陽極の開口部内の所定位置）から軸上で見て、光電陰極が直接的には見えない構成を意味する。このような構成は、例えば、光電陰極自体が軸上から外れて配置された構成、あるいは、光電陰極と陽極との間の軸上に他の部材が配置された構成等を含んでいる。
【００４０】
また、「入射面板と陽極との間に形成される電界の軸」については、電界が略軸対称に形成されている場合には、その対称軸（中心軸）が電界の軸に相当する。また、「陽極の開口部の中心を通る管軸」については、ストリーク管の構造上の中心軸に相当し、通常は陽極の開口部の中心を通り陽極に対して垂直な軸が管軸となる。なお、図１に示した構成のストリーク管１Ａにおいては、上記したように、これらの電界の軸及び管軸は、同一の軸Ａｘとなっているが、電界の軸と管軸とが異なる場合には、少なくともその一方の軸について上記した構成条件が満たされていることが好ましい。
【００４１】
上記したストリーク管の具体的な構成例としては、光電陰極が、入射面板の陽極側の面（内面）上において、所定の軸（電界の軸または管軸）との交点を除く所定部位に形成されている構成を用いることができる。図１においては、光電陰極２０が、入射面板１２の陽極２３側の面上において、軸Ａｘとの交点を除く部位に形成されている。このような構成では、陽極２３付近において発生したイオンが容器１０内の電界によって入射面板１２へと到達した場合であっても、入射面板１２の内面上でイオンが到達する軸Ａｘとの交点近傍には光電陰極２０が形成されていないため、光電陰極２０においてイオンに起因する余分な２次電子が発生することがない。
【００４２】
また、上記したストリーク管１Ａにおいては、光電陰極２０と陽極２３との間に、光電陰極２０から放出された電子が通過する開口部２１ａを有するとともに、光電陰極２０からの電子の陽極２３への通過条件を制御する制御電極であるゲート電極２１を配置している。これにより、ストリーク管１Ａにおけるストリーク像の検出を好適に制御することができる。このような制御電極としては、ゲート電極以外の電極を用いても良い。
【００４３】
このように制御電極が設けられている場合、上記したストリーク管の具体的な構成例としては、制御電極の開口部が、所定の軸（電界の軸または管軸）との交点を除く所定部位に形成されている構成を用いることができる。図１においては、制御電極であるゲート電極２１の開口部２１ａが、軸Ａｘとの交点を除く部位に形成されている。このような構成では、陽極２３付近において発生したイオンが容器１０内の電界によって入射面板１２に向けて移動した場合であっても、イオンは軸Ａｘ上及びその近傍にあるゲート電極２１の陽極２３側の面に到達して入射面板１２及び光電陰極２０には到達しないため、光電陰極２０においてイオンに起因する余分な２次電子が発生することがない。
【００４４】
また、このように制御電極を有する構成では、制御電極の陽極側の面上に、２次電子放出を抑制するための処理が施されていることが好ましい。これにより、制御電極におけるイオンに起因する余分な２次電子の発生が抑制され、入射光に対応する信号に対するノイズ信号の影響が抑制される。このような処理については、具体的には後述する。
【００４５】
また、上記したストリーク管１Ａにおいては、光電陰極２０と陽極２３との間に、光電陰極２０から放出された電子を陽極２３の開口部２３ａへと集束させる集束電極２２を配置している。これにより、容器１０内における電子軌道を好適に制御することができる。
【００４６】
ここで、図１に示したストリーク管１Ａの製造時において、陽極２３側からゲート電極２１の開口部２１ａを介して光電陰極２０を形成する製造方法を用いた場合、図１中に符号２１ｃによって示すように、ゲート電極２１の陽極２３側の面上にも、２次電子放出能を有する膜が形成される。
【００４７】
しかしながら、このような光電陰極２０の製造方法では、入射面板１２の内面上において光電面感度が最高となるような条件で光電陰極の形成を行うため、ゲート電極２１上の膜２１ｃでは、光電陰極２０に比べて感度が低く、イオンが衝突した際の２次電子放出効率も低い。したがって、このような光電陰極の製造方法を用いた場合であっても、上記した構成により、イオンに起因する余分な２次電子の発生を全体として抑制することが可能である。
【００４８】
なお、このような光電陰極の製造方法としては、例えば、陽極２３側からゲート電極２１の開口部２１ａを介して入射面板１２の内面上にアンチモン（Ｓｂ）を蒸着し、その後アルカリを導入して入射面板１２の内面上で光電面感度が最大となるように活性化する方法がある。また、光電陰極の製造方法として、トランスファー装置での製造方法を用いた場合には、ゲート電極上に２次電子放出能を有する膜が形成されることがない。したがって、イオンに起因する余分な２次電子の発生をさらに抑制することが可能である。
【００４９】
本発明によるストリーク管の構成について、さらに説明する。
【００５０】
図４は、本発明によるストリーク管の第２実施形態の構成を示す側面断面図である。本実施形態によるストリーク管１Ｂでは、容器１０、光電陰極２０、集束電極２２、陽極２３、偏向電極２４、及び蛍光面２５の構成については、図１に示したストリーク管１Ａと同様である。
【００５１】
光電陰極２０と陽極２３との間には、ゲート電極２１が設けられている。ゲート電極２１は、光電陰極２０から放出された電子が通過する開口部２１ａを有し、光電陰極２０と集束電極２２との間の所定位置に配置されている。本ストリーク管１Ｂにおいては、ゲート電極２１の開口部２１ａは、軸Ａｘとの交点を除く所定部位に形成されている。
【００５２】
さらに、本実施形態においては、ゲート電極２１の陽極２３側の面上に、２次電子放出を抑制するための処理として、２次電子放出能（光電面感度）を低減する物質からなる膜２１ｄが成膜されている。このような構成では、陽極２３側からゲート電極２１の開口部２１ａを介して光電陰極２０を形成する製造方法を用い、ゲート電極２１の陽極２３側の面上に２次電子放出能を有する膜２１ｃが形成された場合であっても、その２次電子放出能を低減して、イオンに起因する余分な２次電子の発生を効果的に抑制することが可能である。
【００５３】
このような２次電子放出能を低減する物質としては、例えば、金、銀、白金が挙げられる。このような物質によって膜２１ｄを成膜しておくことにより、ゲート電極２１の陽極２３側の面上に蒸着されるアンチモンなどの膜２１ｃは、膜２１ｄの物質と合金化する。これにより、合金化した膜２１ｃ、２１ｄの全体として、２次電子放出能が充分に低減される。
【００５４】
図５は、本発明によるストリーク管の第３実施形態の構成を示す側面断面図である。本実施形態によるストリーク管１Ｃでは、容器１０、光電陰極２０、集束電極２２、陽極２３、偏向電極２４、及び蛍光面２５の構成については、図１に示したストリーク管１Ａと同様である。
【００５５】
光電陰極２０と陽極２３との間には、ゲート電極２６が設けられている。ゲート電極２６は、光電陰極２０から放出された電子が通過する開口部２６ａを有し、光電陰極２０と集束電極２２との間の所定位置に配置されている。本ストリーク管１Ｃにおいては、ゲート電極２６の開口部２６ａは、軸Ａｘとの交点を除く所定部位に形成されている。
【００５６】
さらに、本実施形態においては、ゲート電極２６の陽極２３側の面上に、移動式のカバー部材２６ｅが設けられている。このカバー部材２６ｅは、光電陰極２０の製造時には、図５中に点線で示したように軸Ａｘとの交点を含む部位に配置され、光電陰極２０の製造後、実線で示した位置へと移動される。このような構成では、陽極２３側からゲート電極２６の開口部２６ａを介して光電陰極２０を形成する製造方法を用い、ゲート電極２６の陽極２３側の面上に２次電子放出能を有する膜２６ｃが形成された場合であっても、光電陰極２０の製造時にカバー部材２６ｅが配置されていた軸Ａｘとの交点を含む部位２６ｄは、膜２６ｃが形成されずにゲート電極２６の面が露出した状態となる。これにより、イオンに起因する余分な２次電子の発生を効果的に抑制することができる。
【００５７】
また、このような構成において、ゲート電極２６の部位２６ｄ内での陽極２３側の面上に、２次電子放出を抑制するための処理として、２次電子放出能が低い物質による膜を成膜しておいても良い。この場合、イオンに起因する余分な２次電子の発生をさらに抑制することができる。このような２次電子放出能が低い物質としては、例えば、炭素などの軽元素が挙げられる。
【００５８】
図６は、本発明によるストリーク管の第４実施形態の構成を示す側面断面図である。本実施形態によるストリーク管１Ｄでは、容器１０、ゲート電極２１、集束電極２２、陽極２３、偏向電極２４、及び蛍光面２５の構成については、図１に示したストリーク管１Ａと同様である。
【００５９】
入射面板１２の内面上には、光電陰極３０が形成されている。また、ここでは、光電陰極３０は、入射面板１２の内面上において、軸Ａｘとの交点を含む面全体に形成されている。本構成では、光電陰極３０が軸Ａｘとの交点を含む部位に形成されているものの、ゲート電極２１の開口部２１ａが軸Ａｘとの交点を除く所定部位に形成されていることにより、軸Ａｘ（電界の軸または管軸）上で、陽極２３に対して光電陰極３０が直接的には対面しない構成となっている。このような構成によっても、イオンに起因する余分な２次電子の発生を効果的に抑制することが可能である。
【００６０】
なお、このような構成では、光電陰極３０は、例えば、トランスファー装置を用いる製造方法によって形成することができる。したがって、図６においては、ゲート電極２１の陽極２３側の面上の膜２１ｃについては、上記製造方法では形成されないため、図示していない。
【００６１】
図７は、本発明によるストリーク管の第５実施形態の構成を示す側面断面図である。本実施形態によるストリーク管１Ｅでは、容器１０、光電陰極２０、集束電極２２、陽極２３、偏向電極２４、及び蛍光面２５の構成については、図１に示したストリーク管１Ａと同様である。
【００６２】
光電陰極２０と陽極２３との間には、ゲート電極２７が設けられている。ゲート電極２７は、光電陰極２０から放出された電子が通過する開口部２７ａを有し、光電陰極２０と集束電極２２との間の所定位置に配置されている。また、ここでは、ゲート電極２７の開口部２７ａは、軸Ａｘとの交点を含むやや広い部位に形成されている。本構成では、ゲート電極２７の開口部２７ａが軸Ａｘとの交点を含む部位に形成されているものの、光電陰極２０が軸Ａｘとの交点を除く所定部位に形成されていることにより、軸Ａｘ（電界の軸または管軸）上で、陽極２３に対して光電陰極２０が直接的には対面しない構成となっている。このような構成によっても、イオンに起因する余分な２次電子の発生を効果的に抑制することが可能である。
【００６３】
本発明によるストリーク管は、上記した実施形態に限られるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、容器内における各電極の具体的な配置構成については、図１等に示した構成に限らず、様々な構成を用いて良い。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明によるストリーク管は、入射光に対応する信号に対するノイズ信号の影響を抑制することが可能なストリーク管として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】ストリーク管の第１実施形態の構成を示す側面断面図である。
【図２】図１に示したストリーク管の外面構成を示す斜視図である。
【図３】ストリーク管の容器内の電界及び電子軌道の例を示す図である。
【図４】ストリーク管の第２実施形態の構成を示す側面断面図である。
【図５】ストリーク管の第３実施形態の構成を示す側面断面図である。
【図６】ストリーク管の第４実施形態の構成を示す側面断面図である。
【図７】ストリーク管の第５実施形態の構成を示す側面断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１Ａ〜１Ｅ…ストリーク管、１０…容器、１１…筒状部、１２…入射面板、１３…出力面板、２０、３０…光電陰極、２１、２６、２７…ゲート電極、２１ａ、２６ａ、２７ａ…開口部、２２…集束電極、２３…陽極、２３ａ…開口部、２４…偏向電極、２５…蛍光面（検出手段）。
【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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