(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子が通過する開口が設けられた複数の電極を積層してなる電極構造体であって、
前記複数の電極は、前記開口が設けられるとともに導電性を有する開口形成部を備え、積層方向に隣り合う第１及び第２の電極を含み、
前記第１の電極の周縁部の外周縁には、積層方向に突出する凸部が設けられ、
前記第２の電極の周縁部の外周縁には、前記凸部が突出する方向に窪む凹部が設けられ、
前記第１及び第２の電極同士は、前記第１の電極に設けられた前記凸部と、前記第２の電極に設けられた前記凹部とが、嵌め合わされることにより、互いに位置決めされ、
前記第１の電極に設けられた前記凸部及び前記第２の電極に設けられた前記凹部の少なくとも一方は絶縁性を有しており、前記第１及び第２の電極同士が絶縁されていることを特徴とする電極構造体。
【請求項２】
前記凸部及び前記凹部は、絶縁性を有することを特徴とする請求項１に記載の電極構造体。
【請求項３】
前記複数の電極は、導電材料からなり、
前記凸部及び前記凹部の少なくとも一方には、絶縁層が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電極構造体。
【請求項４】
前記導電材料は、金属材料であり、
前記絶縁層は、前記金属材料の表面を絶縁化する膜からなることを特徴とする請求項３に記載の電極構造体。
【請求項５】
前記膜は、前記金属材料の表面を酸化処理した酸化膜であることを特徴とする請求項４に記載の電極構造体。
【請求項６】
前記複数の電極は、絶縁材料からなるとともに前記開口が設けられた位置に対応して開口が設けられた基部をさらに備え、
前記開口形成部は、前記基部に配置された導電層からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電極構造体。
【請求項７】
前記基部が、前記周縁部を含み、
前記凸部及び前記凹部は、前記基部に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の電極構造体。
【請求項８】
前記凹部の深さは、当該凹部が設けられた前記電極の厚さより大きいことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の電極構造体。
【請求項９】
前記凸部の前記積層方向の長さは、当該凸部に嵌め合わされる前記凹部の深さ以上であることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の電極構造体。
【請求項１０】
前記複数の電極の各々には、その周縁部の外周縁に、前記積層方向に突出する凸部及び当該凸部が突出する方向に窪む凹部が設けられており、
前記凸部及び前記凹部は、前記積層方向において互いに対向して配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の電極構造体。
【請求項１１】
前記凸部及び前記凹部は、前記積層方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の電極構造体。
【請求項１２】
前記凸部及び前記凹部はそれぞれ、前記電極の前記周縁部の外周縁に間隔を置いて３つ以上設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の電極構造体。
【請求項１３】
前記複数の電極は、平面視において多角形であり、
前記凸部及び前記凹部はそれぞれ、前記電極の一辺に２つ以上設けられており、前記一辺と対向する辺に１つ以上設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の電極構造体。
【請求項１４】
前記凸部及び前記凹部はそれぞれ、前記周縁部の外周縁の全体に亘って設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の電極構造体。
【請求項１５】
前記複数の電極は、平面視において多角形であり、
前記凸部は、当該凸部が設けられた前記電極の角部に位置しており、
前記凹部は、当該凹部が設けられた前記電極の角部に位置していることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の電極構造体。
【請求項１６】
前記凸部は、当該凸部が設けられた前記電極の前記周縁部に沿って設けられており、
前記凹部は、当該凹部が設けられた前記電極の前記周縁部に沿って設けられており、
嵌め合わされる前記凸部と前記凹部とは、当該凸部が突出する方向と当該凸部が設けられた前記周縁部に沿った両方向との三方向において接していることを特徴とする請求項１〜請求項１５のいずれか一項に記載の電極構造体。
【請求項１７】
前記凸部は、当該凸部が設けられた前記電極の前記周縁部に沿って設けられており、
前記凹部は、当該凹部が設けられた前記電極の前記周縁部に沿って設けられており、
嵌め合わされる前記凸部と前記凹部とは、当該凸部が突出する方向と当該凸部が設けられた前記周縁部に沿った両方向のうちいずれか一方向との二方向において接していることを特徴とする請求項１〜請求項１５のいずれか一項に記載の電極構造体。
【請求項１８】
前記複数の電極は、前記第２の電極と隣り合う第３の電極を更に含み、
前記第２の電極の周縁部の外周縁には、前記凹部が窪む方向に突出する凸部が更に設けられ、
前記第３の電極の周縁部の外周縁には、前記第２の電極に設けられた前記凸部が突出する方向に窪む凹部が設けられ、
前記第２及び第３の電極同士は、前記第２の電極に設けられた前記凸部と、前記第３の電極に設けられた前記凹部とが、嵌め合わされることにより、互いに位置決めされ、
前記第２の電極に設けられた前記凸部及び前記第３の電極に設けられた前記凹部の少なくとも一方は絶縁性を有しており、前記第２及び第３の電極同士が絶縁されていることを特徴とする請求項１〜請求項１７のいずれか一項に記載の電極構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の電極が積層されてなる電極構造体として、絶縁体等を用いて隣り合う電極間の絶縁性を確保しつつ、隣り合う電極の間隔を均一にする電極構造体が知られている。例えば、下記の特許文献１には、ダイノード板にアルミナの絶縁層が形成され、この絶縁層を介して複数のダイノード板が積層された構成が記載されている。また、下記の特許文献２及び特許文献３には、隣り合うダイノード間に絶縁部材が設けられ、ダイノードの枠上に設けられた突起部と絶縁部材の枠上に設けられた孔部とが嵌め合わされて、複数のダイノードが積層された構成が記載されている。また、下記の特許文献４には、電極の全面に凹部と凸部とが設けられ、隣り合う電極間の凹部と凸部とが嵌め合わされて、複数の電極が積層された構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】英国特許第１４０１９６９号明細書
【特許文献２】特開２００８−２９３９１７号公報
【特許文献３】特開２００９−１５２１２１号公報
【特許文献４】特許第４６１５８１６号公報
【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、上記特許文献１〜４に記載された構成は、いずれも電極（ダイノード）の表面に嵌合構造又は絶縁構造を有している。このため、電極の表面積に対する電子増倍部等の機能部の有効領域の割合が、嵌合構造又は絶縁構造が設けられた領域の面積に応じて減少する。
【０００５】
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電極における機能部の有効領域の減少を抑制可能な構造を有する電極構造体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】
上記課題を解決するため、本発明に係る電極構造体は、荷電粒子が通過する開口が設けられた複数の電極を積層してなる電極構造体であって、複数の電極は、開口が設けられるとともに導電性を有する開口形成部を備え、積層方向に隣り合う第１及び第２の電極を含み、第１の電極の周縁部には、積層方向に突出する凸部が設けられ、第２の電極の周縁部には、凸部が突出する方向に窪む凹部が設けられ、第１及び第２の電極同士は、第１の電極に設けられた凸部と、第２の電極に設けられた凹部とが、嵌め合わされることにより、互いに位置決めされ、第１の電極に設けられた凸部及び第２の電極に設けられた凹部の少なくとも一方は絶縁性を有しており、第１及び第２の電極同士が絶縁されていることを特徴とする。
【０００７】
この電極構造体においては、複数の電極のうちの第１の電極の周縁部に設けられた凸部と、第２の電極の周縁部に設けられた凹部とを備え、第１の電極に設けられた凸部及び第２の電極に設けられた凹部の少なくとも一方が絶縁性を有する状態で、凸部と凹部とが、嵌め合わされる。このため、第１及び第２の電極同士が周縁部において位置決めされるとともに確実に絶縁されるので、荷電粒子が通過する開口（機能部）が設けられた領域（有効領域）の電極における割合を減少させることなく、隣り合う第１及び第２の電極が積層されることが可能となる。
【０００８】
また、凸部及び凹部は、絶縁性を有することが好ましい。この場合、凸部及び凹部の両方が絶縁性を有することにより、積層方向に隣り合う電極同士がより確実に絶縁される。
【０００９】
また、複数の電極は導電材料からなり、凸部及び凹部の少なくとも一方には、絶縁層が設けられていることが好ましい。また、導電材料は金属材料であり、絶縁層は、金属材料の表面を絶縁化する膜からなることが好ましい。さらに、金属材料の表面を絶縁化する膜は、金属材料の表面を酸化処理した酸化膜であることが好ましい。この場合、絶縁層と電極との密着性が高いため、積層方向に隣り合う電極同士がより確実に絶縁される。
【００１０】
また、複数の電極は、絶縁材料からなるとともに上述の開口が設けられた位置に対応して開口が設けられた基部をさらに備え、開口形成部は、基部に配置された導電層からなることが好ましい。また、基部が周縁部を含み、凸部及び凹部は基部に設けられていることが好ましい。この場合、絶縁材料からなる基部に凸部及び凹部が設けられているため、凸部及び凹部自体が絶縁材料からなるので、凸部及び凹部における絶縁材料の脱落等といった絶縁領域の欠損をなくすことができる。その結果、積層方向に隣り合う電極同士がより確実に絶縁される。
【００１１】
また、凹部の深さは、当該凹部が設けられた電極の厚さより大きいことが好ましい。この場合、互いに嵌め合わされる凸部及び凹部の嵌合長が大きくなり、積層方向に隣り合う電極同士がより強固に固定される。
【００１２】
また、凸部の積層方向の長さは、当該凸部に嵌め合わされる凹部の深さ以上であるであることが好ましい。この場合、凸部の先端が凹部の底面に接するため、積層方向に隣り合う電極同士が積層方向においてより確実に位置決めされる。また、積層方向において、凸部の長さは当該凸部に嵌め合わされる凹部の深さ以上であるので、積層方向に隣り合う電極の荷電粒子が通過する開口が設けられた領域同士が確実に離間される。
【００１３】
また、複数の電極の各々には、その周縁部に、積層方向に突出する凸部及び当該凸部が突出する方向に窪む凹部が設けられており、凸部及び凹部は、積層方向において互いに対向して配置されていることが好ましい。この場合、電極において、凸部が設けられる領域と凹部が設けられる領域とが集約される。このため、凸部と凹部とが別の位置に設けられる場合と比較して、凸部及び凹部を大きくすることができ、積層方向に隣り合う電極同士がより安定的に支持される。
【００１４】
また、複数の電極に設けられた凸部及び凹部は、積層方向に沿って配置されていることが好ましい。この場合、隣り合う電極の凸部及び凹部が嵌め合わされる部分が列をなし、柱状構造を呈するため、積層方向に隣り合う電極同士がより強固に固定される。
【００１５】
また、凸部及び凹部はそれぞれ、電極の周縁部に間隔を置いて３つ以上設けられていることが好ましい。この場合、凸部と凹部とが、３箇所以上において嵌め合わされることにより、積層方向、積層方向に直交する一方向及び積層方向及び一方向と直交する他方向において、積層方向に隣り合う電極同士が互いに位置決めされる。
【００１６】
また、複数の電極は、平面視において多角形であり、凸部及び凹部はそれぞれ、電極の一辺に２つ以上設けられており、一辺と対向する辺に１つ以上設けられていることが好ましい。この場合、凸部と凹部とが、対向する一対の辺上において３箇所以上で嵌め合わされることにより、積層方向、積層方向に直交する一方向及び積層方向及び一方向と直交する他方向において、積層方向に隣り合う電極同士が互いに位置決めされる。
【００１７】
また、凸部及び凹部はそれぞれ、周縁部の全体に亘って設けられていることが好ましい。この場合、凸部と凹部とが、電極の周縁部の全体に亘って嵌め合わされることにより、積層方向に隣り合う電極同士がより強固に固定される。
【００１８】
また、複数の電極は、平面視において多角形であり、凸部は、当該凸部が設けられた電極の角部に位置しており、凹部は、当該凹部が設けられた電極の角部に位置していることが好ましい。この場合、電極の角部に凸部及び凹部が位置することによって、電極がより安定的に支持され、積層方向に隣り合う電極同士がより確実に離間される。
【００１９】
また、凸部は、当該凸部が設けられた電極の周縁部に沿って設けられており、凹部は、当該凹部が設けられた電極の周縁部に沿って設けられており、嵌め合わされる凸部と凹部とは、当該凸部が突出する方向及び当該凸部が設けられた周縁部に沿った両方向において接していることが好ましい。この場合、積層方向に隣り合う電極同士は、一組の凸部と凹部とが嵌め合わされることにより、凸部が突出する方向及び凸部が設けられた周縁部に沿った両方向の三方向において互いに位置決めされる。このため、積層方向に隣り合う電極同士が互いに位置決めされるのに必要な凸部及び凹部の数が抑えられる。
【００２０】
また、凸部は、当該凸部が設けられた電極の周縁部に沿って設けられており、凹部は、当該凹部が設けられた電極の周縁部に沿って設けられており、嵌め合わされる凸部と凹部とは、当該凸部が突出する方向及び当該凸部が設けられた周縁部に沿ったいずれか一方向において接していることが好ましい。この場合、凸部が突出する方向及び凸部が設けられた周縁部に沿った両方向の三方向において互いに位置決めされる場合と比較して、凸部及び凹部が小さい。このため、狭いスペースであっても、凸部及び凹部が設けられることが可能である。
【００２１】
また、複数の電極は、第２の電極と隣り合う第３の電極を更に含み、第２の電極の周縁部には、凹部が窪む方向に突出する凸部が更に設けられ、第３の電極の周縁部には、第２の電極に設けられた凸部が突出する方向に窪む凹部が設けられ、第２及び第３の電極同士は、第２の電極に設けられた凸部と、第３の電極に設けられた凹部とが、嵌め合わされることにより、互いに位置決めされ、第２の電極に設けられた凸部及び第３の電極に設けられた凹部の少なくとも一方は絶縁性を有しており、第２及び第３の電極同士が絶縁されていることが好ましい。
【００２２】
この場合、複数の電極のうちの第２の電極の周縁部に設けられた凸部と、第３の電極の周縁部に設けられた凹部とを備え、第２の電極に設けられた凸部及び第３の電極に設けられた凹部の少なくとも一方が絶縁性を有する状態で、凸部と凹部とが、嵌め合わされる。このため、第２及び第３の電極同士が周縁部において位置決めされるとともに確実に絶縁されるので、荷電粒子が通過する開口（機能部）が設けられた領域（有効領域）の電極における割合を減少させることなく積層方向に隣り合う電極同士が積層されることが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、電極における機能部の有効領域の減少を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態に係る電極構造体を備える光電子増倍管の管軸方向に沿った概略端面図である。
【図２】図１の電極構造体を示す分解斜視図である。
【図３】（ａ）は図１のダイノードの凹部及び凸部の正面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩ（ｂ）−ＩＩＩ（ｂ）線に沿っての端面図である。
【図４】図１の電極構造体を示す斜視図である。
【図５】（ａ）は図４の電極構造体の嵌合部分を拡大した図、（ｂ）は（ａ）のＶ（ａ）−Ｖ（ａ）線に沿っての端面図である。
【図６】図１のダイノードの製造過程の一例を示す図である。
【図７】図１のダイノードの製造過程の一例を示す図である。
【図８】図１のダイノードのＩ−Ｖ特性を示す図である。
【図９】図４の電極構造体の他の例を示す図である。
【図１０】変形例に係る凸部及び凹部の配置を示す図である。
【図１１】変形例に係る凸部及び凹部の配置を示す図である。
【図１２】変形例に係る凸部及び凹部の配置を示す図である。
【図１３】変形例に係る凸部及び凹部の配置を示す図である。
【図１４】変形例に係る凸部及び凹部の配置を示す図である。
【図１５】変形例に係る凸部及び凹部の配置を示す図である。
【図１６】変形例に係る凸部及び凹部の形状を示す図である。
【図１７】変形例に係る凸部及び凹部の形状を示す図である。
【図１８】変形例に係る凸部及び凹部の形状を示す図である。
【図１９】図１のダイノードの変形例を示す図である。
【図２０】本発明に係る電極構造体を適用した電子線励起光源の電子入射軸方向に沿った概略端面図である。
【図２１】本発明に係る電極構造体を適用したＸ線管の電子銃の電子入射軸方向に沿った概略端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明に係る電極構造体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又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２６】
図１は、本発明の一実施形態に係る電極構造体を備える光電子増倍管の管軸方向に沿った概略端面図である。なお、図１においては、各部を明確に示すためハッチングを省略している。光電子増倍管１は、入射光を電気信号に変換して出力する装置であって、例えばＴＯ−８サイズの光電子増倍管である。この光電子増倍管１は、金属側管２を有しており、この金属側管２の一端側の開口部には、ガラス等の光透光性材料により形成された略矩形状の受光面板３が融着等により気密に固定されている。この受光面板３の内側表面には、入射光を電子に変換する光電陰極３ａが設けられている。
【００２７】
一方、金属側管２の他端側の開口部には、ガラス等の絶縁材料により形成された矩形状のステム４が取り付けられている。より具体的には、ステム４には、その側面を取り囲む金属製の管状部材５が融着等により気密に固定されており、この管状部材５の一端に形成されたフランジ５ａと、金属側管２の他端とが溶接等により気密に接合されている。このように、金属側管２、受光面板３及びステム４等によって構成された真空容器Ｖの内部には、電極構造体１５及びアノード８が配置されている。ここで、光電子増倍管１の説明において、管軸方向をｚ軸方向、ｚ軸方向に直交する一方向をｘ軸方向、ｘ軸方向及びｚ軸方向で規定される面に直交する方向をｙ軸方向とする。また、ｚ軸方向の受光面板３側を一方側、ステム４側を他方側とする。
【００２８】
電極構造体１５は、収束電極６及び少なくとも２つの複数のダイノード１０（電極）をｚ軸方向に積層してなる。この複数のダイノード１０がｚ軸方向（積層方向）に積層されて電子増倍部７を形成している。各ダイノード１０には、入射電子を増倍する複数の電子通過孔１１がｙ軸方向に沿って互いに並列に設けられている。収束電極６は、光電陰極３ａと電子増倍部７との間に設けられた板状の部材である。この収束電極６には、ｙ軸方向に延在する複数のスリット６１がｘ軸方向に略等間隔で形成されている。電極構造体１５の詳細については後述する。
【００２９】
更に、真空容器Ｖ内において電子増倍部７とステム４との間には、ｙ軸方向に延在する複数のアノード８が配列されている。また、各アノード８には、出力信号を取り出すためのステムピン１２の一端が接続されており、各ステムピン１２の他端は、ステム４を気密に貫通して外部に突出している。
【００３０】
以上のように構成された光電子増倍管１の光電子増倍作用について説明する。受光面板３を透過した入射光が光電陰極３ａに照射されると、真空容器Ｖ内に光電子が放出される。放出された光電子は収束電極６のスリット６１を通って最も一方側に配置されたダイノード１０上に収束される。これにより、光電子は、受光面板３とアノード８との間に位置する電子通過孔１１を通りながら、ダイノード１０により増倍され、最も他方側に配置されたダイノード１０から二次電子群が放出される。この二次電子群はアノード８に到達し、このアノード８に接続されたステムピン１２を介して出力信号が送出される。
【００３１】
次に、図２〜図５を参照して、電極構造体１５について詳細に説明する。図２は、図１の電極構造体１５を示す分解斜視図である。図３の（ａ）は図２のダイノード１０の一部拡大図、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩ（ｂ）−ＩＩＩ（ｂ）線に沿っての端面図である。図４は、図１の電極構造体１５の積層構造を示す斜視図である。図５の（ａ）は図４の複数段のダイノード１０の嵌合部分を拡大した図、（ｂ）は（ａ）のＶ（ａ）−Ｖ（ａ）線に沿っての端面図である。
【００３２】
図２に示されるように、収束電極６は、略矩形状の板状部材の電極である。この収束電極６は、スリット６１が形成されたスリット形成部１８と、スリット形成部１８を囲む枠部１６とを備えている。この枠部１６の外周縁には、収束電極６の裏面６ｂからｚ軸方向に沿って一方側に窪んだ凹部１７が設けられている。枠部１６の各辺のうち一方の対辺については、各辺の略中央に対辺の凹部１７と互いに対向する位置に１つの凹部１７が設けられ、他方の対辺については、対辺の凹部１７と互いに対向する位置に各辺に２つの凹部１７が所定の間隔で設けられている。
【００３３】
ダイノード１０は、アルミニウム、ステンレス、Ｃｕ−Ｂｅ、銅等の金属材料Ｍ（導電層）により形成された略矩形状の板状部材の電極である。ダイノード１０は、ｚ軸方向に直交する一方側の面である主面１０ａと、ｚ軸方向に直交する他方側の面である裏面１０ｂとを備えている。このダイノード１０は、電子通過孔形成部ＥＭ（開口形成部）と、枠部２１と、複数の突出部２２と、電荷供給部２６とを一体的に備えている。電子通過孔形成部ＥＭは、ｙ軸方向に沿って互いに並列に延びる複数のスリット状の電子通過孔１１が設けられた部分である。枠部２１は、電子通過孔形成部ＥＭを囲み、ダイノード１０の周縁部を規定する部分であって、その外形は略矩形状である。
【００３４】
枠部２１の各辺のうち一方の対辺については、各辺の略中央に対辺の突出部２２と互いに対向する位置に１つの突出部２２が設けられ、他方の対辺については、対辺の突出部２２と互いに対向する位置に各辺に２つの突出部２２が所定の間隔で設けられている。この突出部２２は、ダイノード１０の周縁部に設けられた部分であって、第１部分２２ａと第２部分２２ｂとからなる。第１部分２２ａは、枠部２１の外周縁から外側に向かって枠部２１に平行に突出する部分である。第２部分２２ｂは、第１部分２２ａの突出方向の先端に設けられ、ｚ軸方向に沿って一方側に延びる部分である。このように、突出部２２は、ｚ軸方向と第１部分２２ａの突出方向によって規定される断面において、Ｌ字形状を呈する。枠部２１の各辺のうち一方の対辺については、各辺の略中央に１つの突出部２２が設けられ、他方の対辺については、各辺に２つの突出部２２が所定の間隔で設けられている。そして、各突出部２２の第２部分２２ｂには、凸部２３及び凹部２４が設けられている。すなわち、凸部２３及び凹部２４はいずれも、ダイノード１０の周縁部に沿って設けられることとなる。電荷供給部２６は、枠部２１の一方の対辺から外側に向かって枠部２１と平行に、突出部２２と略同じ長さで枠部２１から突出した部分である。この電荷供給部２６は、電子通過孔形成部ＥＭに二次電子増倍のための電圧及び電流を供給するための部分である。
【００３５】
図２及び図３に示されるように、凸部２３は、第２部分２２ｂの延在方向の先端から、ｚ軸方向に沿って一方側に延びている。凸部２３は、第２部分２２ｂと同一の厚さを有し、厚さ方向に直交する外側の面である外側面２３ｂと、厚さ方向に直交する内側の面である内側面２３ｃと、外側面２３ｂ及び内側面２３ｃと交差しｚ軸方向に延びる一対の面である側端面２３ｄ，２３ｄと、凸部２３の先端の面である先端面２３ｅとを備えている。また、第１部分２２ａの突出方向とｚ軸方向によって規定される面に直交する方向（以下、突出部２２、凸部２３及び凹部２４の説明において、「幅方向」という。）における凸部２３の長さ（以下、「幅」という。）は、第２部分２２ｂの幅よりも小さい。
【００３６】
凹部２４は、第２部分２２ｂの他端側の端部に設けられており、ｚ軸方向に沿って一方側に窪んでいる。凹部２４は、ｚ軸方向に直交する面である底面２４ｂと、第２部分２２ｂの厚さ方向に直交する面である側面２４ｃと、側面２４ｃと交差しｚ軸方向に延びる一対の面である側端面２４ｄ，２４ｄとによって形成されている。この凹部２４は、凸部２３に対応する形状を有し、凸部２３と凹部２４とは互いに嵌合可能である。また、凹部２４の幅は、第２部分２２ｂの幅よりも小さく、凹部２４の深さ（ｚ軸方向の長さ）は、金属材料Ｍの厚さより大きい。この凸部２３と凹部２４とは、ｚ軸方向において互いに対向して第２部分２２ｂに設けられている。なお、凸部２３のｚ軸方向の長さは、凹部２４の深さ以上である。
【００３７】
また、凸部２３の内側面２３ｃ、側端面２３ｄ，２３ｄ及び先端面２３ｅには絶縁層２３ａが設けられ、凹部２４の底面２４ｂ、側面２４ｃ及び側端面２４ｄ，２４ｄには絶縁層２４ａが設けられている。この絶縁層２３ａ及び絶縁層２４ａは、例えばダイノード１０を形成する金属材料を酸化させた酸化膜である。ダイノード１０がアルミニウムから形成されている場合、絶縁層２３ａ及び絶縁層２４ａは、アルミナからなる膜である。また、突出部２２の第１部分２２ａと第２部分２２ｂとの内側の境界部分に隆起部２７が設けられている。
【００３８】
このような形状を有する隣り合うダイノード１０，１０では、一方側のダイノード１０の凹部２４と他方側のダイノード１０の凸部２３とが互いに対向する位置に設けられている。そして、一方側のダイノード１０の凹部２４と他方側のダイノード１０の凸部２３とが嵌め合わされることによって、隣り合うダイノード１０，１０は互いに積み重ねられる。隣り合うダイノード１０，１０が嵌め合わされている状態において、他方側のダイノード１０の凸部２３の先端面２３ｅは、一方側のダイノード１０の凹部２４の底面２４ｂに接し、他方側のダイノード１０の凸部２３の側端面２３ｄ，２３ｄは、一方側のダイノード１０の凹部２４の側端面２４ｄ，２４ｄに接し、他方側のダイノード１０の凸部２３の内側面２３ｃは、一方側のダイノード１０の凹部２４の側面２４ｃに接している。
【００３９】
同様に、収束電極６の凹部１７と、最も一方側に配置されたダイノード１０の凸部２３とが互いに対向する位置に設けられている。そして、収束電極６の凹部１７と最も一方側に配置されたダイノード１０の凸部２３とが嵌め合わされることによって、収束電極６と最も一方側に配置されたダイノード１０とは互いに積み重ねられる。その結果、図４に示される電極構造体１５が形成される。なお、隣り合うダイノード１０，１０の凸部２３と凹部２４とは、絶縁層２３ａ及び絶縁層２４ａを介して嵌め合わされることにより、隣り合うダイノード１０，１０同士は絶縁される。最も一方側に配置されたダイノード１０の凸部２３と収束電極６の凹部１７とは、凸部２３に設けられた絶縁層２３ａを介して互いに嵌め合わされることにより、収束電極６とダイノード１０とは絶縁される。
【００４０】
図４及び図５に示されるように、電極構造体１５では、各ダイノード１０が同一の形状を有しているため、隣り合うダイノード１０，１０の凸部２３と凹部２４とが嵌め合わされた部分（嵌合部）の各々が、積層方向に沿って一直線上に並ぶ。その結果、嵌合部が全体として柱状構造を成す。また、隣り合うダイノード１０，１０の一方側のダイノード１０の凹部２４の底面２４ｂと他方側のダイノード１０の凸部２３の先端面２３ｅとが接しているため、隣り合うダイノード１０，１０はｚ軸方向において位置決めされる。また、一方側のダイノード１０の凹部２４の側面２４ｃと他方側のダイノード１０の凸部２３の内側面２３ｃとが接しているため、隣り合うダイノード１０，１０は第１部分２２ａの突出方向において位置決めされる。さらに、一方側のダイノード１０の凹部２４の側端面２４ｄ，２４ｄと他方側のダイノード１０の凸部２３の側端面２３ｄ，２３ｄとが接しているため、隣り合うダイノード１０，１０は幅方向において位置決めされる。
【００４１】
また、隣り合うダイノード１０，１０間の離間距離は、積層方向に沿って主面１０ａから凸部２３の先端面２３ｅまでの長さを、積層方向に沿って裏面１０ｂから凹部２４の底面２４ｂまでの深さ（凸部２３の先端面２３ｅが凹部２４の底面２４ｂに接していない場合は、凸部２３と凹部２４との嵌合部分の長さ）で減算した距離となる。
【００４２】
次に、図６及び図７を参照して、ダイノード１０の製造方法の一例について説明する。まず、図６の（ａ）に示されるように、板状の金属材料Ｍを準備する。この金属材料Ｍは、アルミニウム、ステンレス、Ｃｕ−Ｂｅ、銅等からなる一枚の導電層である。そして、図６の（ｂ）に示されるように、金属材料Ｍの中央領域の矩形状の平坦部分ｐを囲むような所定位置においてｚ軸方向に沿って一方側に折り曲げる。これによって、突出部２２及び凸部２３が形成される。続いて、図６の（ｃ）に示されるように、ｙ軸方向に平行な複数の切れ目をｘ軸方向に略等間隔で平坦部分ｐに設けることにより、電子通過孔形成部ＥＭと枠部２１とを平坦部分ｐに形成する。そして、隣り合う２つの切れ目に挟まれた電子増倍片ｓの一端側を主面Ｍａより一方側に、他端側を主面Ｍａより他方側に位置するように曲げ加工する。
【００４３】
次に、図７の（ａ）に示されるように、曲げ加工した電子増倍片ｓの両面を押圧し、電子増倍片ｓを所望の形状に加工する。そして、図７の（ｂ）に示されるように、突出部２２の折れ曲げられた部分を突出部２２の延在方向に沿って外側から押圧して凹部２４を形成する。このとき、押圧された部分が内側に押し込まれ、突出部２２の折れ曲げられた部分の内側に隆起部２７が形成される。以上のようにして、ダイノード１０を作製する。なお、上述の成型処理及び加工処理は、いずれも一回のプレス加工によって行われるが、複数回の工程に分割してプレス加工してもよい。
【００４４】
次に、電極構造体１５の作用効果を説明する。電極構造体１５は、入射電子が通過する電子通過孔１１が設けられたダイノード１０を複数段に積層してなる。そして、各ダイノード１０の周縁部には、積層方向に突出する凸部２３及び凸部２３の突出方向に窪む凹部２４が設けられており、積層方向において互いに隣り合うダイノード１０，１０同士は、他方側のダイノード１０の凸部２３と、一方側のダイノード１０の凹部２４とが、嵌め合わされることにより、互いに位置決めされる。このように、ダイノード１０の周縁部に凸部２３及び凹部２４が設けられることによって、積層のための構造を電子通過孔形成部ＥＭの外部のみに設けることができ、ダイノード１０における電子通過孔形成部ＥＭの割合を減少させることなく複数のダイノード１０が位置決めされて積層されることが可能となる。すなわち、電子増倍部７の有効領域を減少させることなく、複数のダイノード１０が積層されることが可能となる。
【００４５】
また、他方側のダイノード１０の凸部２３に絶縁層２３ａが設けられ、一方側のダイノード１０の凹部２４に絶縁層２４ａが設けられているため、隣り合うダイノード１０，１０同士は、絶縁性を確保して積層される。以上のことから、絶縁のための構造も電子通過孔形成部ＥＭの外部のみに設けることができ、ダイノード１０における電子通過孔形成部ＥＭの割合を減少させることなく複数のダイノード１０が互いに絶縁されて積層されることが可能となる。すなわち、電子増倍部７において、電子増倍構造が設けられた有効領域を減少させることなく、複数のダイノード１０が積層されることが可能となる。さらに、隣り合うダイノード１０，１０の凹部２４と凸部２３とを嵌め合わせるだけの簡単な作業で、複数のダイノード１０を積層することができる。
【００４６】
また、ダイノード１０に設けられた凸部２３及び凹部２４は、積層方向に沿って互いに対向して配置されているため、ダイノード１０において、凸部２３が設けられる領域と凹部２４が設けられる領域とが集約される。このため、例えばダイノード１０の一辺に凸部２３と凹部２４とが設けられる場合、それらが別々の位置に設けられる場合と比較して、凸部２３及び凹部２４を大きく形成することができ、隣り合うダイノード１０，１０がより安定的に支持されることが可能となる。
【００４７】
また、各段のダイノード１０に設けられた凸部２３及び凹部２４は、積層方向に沿って配置されているため、隣り合うダイノード１０，１０間の嵌合部が全体として柱状構造を呈する。このため、隣り合うダイノード１０，１０同士がより強固に固定される。
【００４８】
また、凹部２４の深さは、ダイノード１０の厚さより大きいため、嵌め合わされる凸部２３及び凹部２４の嵌合長が大きくなり、隣り合うダイノード１０，１０同士がより強固に固定される。
【００４９】
ここで、図８を参照して、隣り合うダイノード１０，１０間の絶縁性について説明する。図８は、ダイノード１０のＩ−Ｖ特性を示す図である。グラフＡ１は窒素雰囲気中におけるＩ−Ｖ特性を示すグラフ、グラフＡ２はアルカリ活性真空中におけるＩ−Ｖ特性を示すグラフである。このＩ−Ｖ特性は、シュウ酸アルマイト処理（アルマイト膜厚：２０μｍ）されたダイノード１０を積層し、ダイノード１０，１０間の耐電圧を測定した結果を示している。横軸は一方のダイノード１０に印加した電圧、縦軸はダイノード１０，１０間に流れた電流を示している。
【００５０】
グラフＡ１によれば、窒素雰囲気中では、印加電圧が４５０Ｖ以下において、電流はほとんど流れなかった（１０ｐＡ以下）。また、グラフＡ２によれば、アルカリ活性真空中では、印加電圧が４００Ｖ以下において、電流がほとんど流れなかった（１０ｐＡ以下）。以上のように、いずれの場合においても、３００Ｖ以上の高い耐電圧が確認され、隣り合うダイノード１０，１０間の現実的な電位差においても、十分な耐電圧能を有することが確認された。
【００５１】
このように、絶縁層２３ａ及び絶縁層２４ａは、絶縁性アルマイト被膜等の金属材料Ｍの酸化膜であることが好ましい。この場合、絶縁層のダイノード１０との密着性が高いため、絶縁構造の脱落といった可能性を抑制し、隣り合うダイノード１０，１０同士がより確実に絶縁される。
【００５２】
なお、本発明に係る電極構造体は本実施形態に記載したものに限定されない。例えば、図９に示されるように、ダイノード１０は、行方向及び列方向に複数の電子通過孔１１が形成されたマルチチャンネル（例えば６４チャンネル）ダイノード電極であってもよい。また、ダイノード１０の積層段数は、所望の段数とすることができる。
【００５３】
また、ダイノード１０の形状としては、平面視において、略円形、略楕円形又は略多角形（例えば六角形、八角形）等の様々な形状を採用することができる。また、ダイノード１０の形状に応じて、凸部２３及び凹部２４の数及び配置は適宜選択され得る。図１０〜図１３は、様々な形状を有するダイノード１０に対する凸部２３及び凹部２４の数及び配置の一例を示す図である。なお、図１０〜図１３の説明において、便宜上、電子通過孔１１が形成された領域と枠部２１とを含む領域を電極部２０とし、突出部２２と凸部２３と凹部２４とを含む領域を嵌合部２５とする。
【００５４】
例えば、図１０の（ａ）に示されるように、平面視において、電極部２０が略円形状である場合、嵌合部２５は電極部２０の周縁部に間隔を置いて（例えば等間隔）３箇所（３つ）以上配置されるのが好ましい。また、図１０の（ｂ）に示されるように、平面視において、電極部２０が略矩形状である場合、嵌合部２５は電極部２０の辺上に略等間隔で３箇所以上配置されるのが好ましい。このように、電極部２０に撓み等が生じない程度の強度がある場合は、嵌合部２５が電極部２０の周縁部に略等間隔で３箇所以上設けられることにより、隣り合うダイノード１０，１０同士は、ｘ軸−ｙ軸−ｚ軸方向の位置決めされる。その結果、相互の位置調整を行うことなく、隣り合うダイノード１０，１０の凹部２４と凸部２３とを嵌め合わせるだけの簡単な作業で、複数のダイノード１０を積層することができる。
【００５５】
また、図１１の（ａ）に示されるように、平面視において、電極部２０が略矩形状である場合、嵌合部２５が電極部２０の一辺の両端又は辺上に２箇所（２つ）設けられ、その対辺に１箇所（１つ）以上設けられることにより、隣り合うダイノード１０，１０同士は、ｘ軸−ｙ軸−ｚ軸方向の位置決めされる。また、嵌合部２５が多く設けられることにより、電極部２０の強度が補われ、電極部２０の撓み等が抑制されることが可能となる。
【００５６】
また、図１１の（ｂ）に示されるように、嵌合部２５は、電極部２０の周縁部全体に設けられてもよい。このように、電極部２０の周縁部に十分なスペースがある場合には、嵌合部２５が周縁部全体に設けられることにより、隣り合うダイノード１０，１０同士がより強固に固定される。
【００５７】
また、図１２の（ａ）〜（ｃ）に示されるように、平面視において電極部２０が多角形である場合、嵌合部２５は、電極部２０の角部に設けられてもよい。この場合、嵌合部２５は、図１２の（ａ）及び（ｃ）に示されるように、角部を形成する２つの辺に跨がって設けられてもよいし、図１２の（ｂ）に示されるように、角部を形成する２つの辺のうち一方において角部に接するように設けられてもよい。いずれの場合も、嵌合部２５が電極部２０の角部に設けられることにより、隣り合うダイノード１０，１０同士はより安定的に支持され、隣り合うダイノード１０，１０同士はより確実に離間される。また、電極部２０の角部において、嵌合部２５が回転対称に配置されることにより、嵌合部２５の配置数が抑制されつつ、隣り合うダイノード１０，１０同士は安定的に支持されることが可能となる。
【００５８】
また、図１３に示されるように、平面視において電極部２０が多角形であって、嵌合部２５が電極部２０の角部に設けられない場合には、嵌合部２５は、電極部２０の辺上に設けられてもよい。この場合、電極部２０は、撓み等が生じない程度の強度を有している必要がある。
【００５９】
また、図１４の（ａ），（ｂ）に示されるように、突出部２２のうち、実質的に枠部２１の外周縁から外側に向かって枠部２１に平行に突出する部分である第１部分２２ａを有さず、ｚ軸方向に沿って一方側に延びる突出部２２（第２部分２２ｂ）のみが枠部２１の外周縁に設けられ、この突出部２２に凸部２３及び凹部２４が設けられてもよい。このとき、図１４の（ａ）に示されるように、枠部２１の外周縁に対して突出部２２の外側面が外側に突出するように突出部２２が設けられてもよい。この場合、凸部２３及び凹部２４は、電子通過孔形成部ＥＭを囲む枠部２１の外形の外側に設けられているため、枠部２１の幅を大きくしなくても凸部２３及び凹部２４が安定して設けられる。このため、ダイノード１０における電子通過孔形成部ＥＭの割合を低下させることなく、凸部２３及び凹部２４が安定して設けられる。さらに、絶縁層２３ａが設けられた凸部２３及び絶縁層２４ａが設けられた凹部２４が、電子通過孔形成部ＥＭから離間されているために、絶縁層２３ａ及び絶縁層２４ａへの電子入射による耐圧不良といった悪影響を抑制できる。また、図１４の（ｂ）に示されるように、枠部２１の外周縁と突出部２２の外側面とが面一となるように突出部２２が設けられてもよい。この場合、凸部２３及び凹部２４は、電子通過孔形成部ＥＭを囲む枠部２１の外形の内側に設けられているため、ダイノード１０全体を大きくすることができる。このため、ダイノード１０における電子通過孔形成部ＥＭの面積を減少させることなく、凸部２３及び凹部２４が安定して設けられる。
【００６０】
また、図１５の（ａ）に示されるように、凹部２４が設けられる第２部分２２ｂの他方端が裏面１０ｂとｚ軸方向において同じ位置になるように、突出部２２が設けられてもよい。この場合、突出部２２の加工精度が出しやすいために、より安定した固定構造とすることができる。また、図１５の（ｂ）に示されるように、第２部分２２ｂの他方端が裏面１０ｂよりも他方側に位置するように、突出部２２が設けられてもよい。この場合、部品としてのダイノード１０を載置面に置いた際、ダイノード１０の主面１０ａ及び裏面１０ｂはともに載置面から離間するため、載置面と電子増倍片ｓとが接触することによる電子増倍片ｓの変形を抑制できる。
【００６１】
また、凸部２３及び凹部２４の形状としては、様々な形状を採用することができる。凸部２３の幅方向（凸部２３が設けられた周縁部の周縁方向）に沿った側面形状は、図１６の（ａ）〜（ｅ）に示されるように、矩形状、流線形状、三角形状、半円状、五角形状等とすることができる。また、凹部２４の幅方向（凹部２４が設けられた周縁部の周縁方向）に沿った側面形状は、図１６の（ａ）〜（ｃ）に示されるように、矩形状、流線形状、三角形状等とすることができる。
【００６２】
なお、図１６の（ａ）〜（ｅ）に示されるように、凸部２３の幅と凹部２４の幅とが略同一で第２部分２２ｂの幅より小さく、凸部２３の長さが凹部２４の深さより大きいあるいは略同一とすることにより、凸部２３の先端及び両側端面が凹部２４の底面及び両側端面にそれぞれ点接触又は面接触する。このため、凸部２３は、三方向でしっかりと固定される。その結果、凸部２３及び凹部２４の配置数が少なくても、隣り合うダイノード１０，１０同士は、強固に固定される。さらに、図１６の（ａ）〜（ｃ）に示されるように、凸部２３の幅方向に沿った側面形状と凹部２４の幅方向に沿った側面形状とが、略同一の形状であれば、凸部２３の先端面及び両側端面が凹部２４の底面及び両側端面に各々面接触する。このため、隣り合うダイノード１０，１０同士は、さらに強固に固定される。
【００６３】
また、図１７の（ａ）〜（ｄ）に示されるように、凸部２３は、第２部分２２ｂの一方側の端部の右側において、第２部分２２ｂの幅方向の右端面２２１に沿ってｚ軸方向に設けられてもよい。なお、図１７の説明において、「左」、「右」の語は、第２部分２２ｂを正面から見た場合の「左」、「右」に対応する。また、凸部２３の幅方向に沿った形状は、矩形状、半円状、三角形状、円弧状等とすることができる。また、凹部２４は、第２部分２２ｂの他方側の端部において、右端面２２１に沿ってｚ軸方向に設けられてもよい。この場合、凹部２４は、右端面２２１に沿って設けられているため、右側が開放されている。また、凹部２４の幅方向に沿った形状は、例えば底面２４ｂ及び左側端面２４ｄとを有する矩形状等とすることができる。そして、凸部２３の長さが凹部２４の深さより大きいあるいは略同一であれば、凸部２３の先端２３ｔが凹部２４の底面２４ｂに点接触又は面接触する。さらに、凸部２３の幅と凹部２４の幅とが略同一であれば、凸部２３の左端２３ｓが凹部２４の左側端面２４ｄに点接触又は面接触する。このため、凸部２３は、二方向で固定されることになり、隣り合うダイノード１０，１０同士が固定されるためには凸部２３及び凹部２４が複数設けられる必要がある。一方、凸部２３の形状及び凹部２４の形状は、図１６に示された形状と比較して単純で小型化可能である。このため、凸部２３及び凹部２４を配置するスペースが少ない場合に用いることができる。
【００６４】
また、図１７の（ｅ），（ｆ）に示されるように、凸部２３は、第２部分２２ｂの右端面２２１に沿ってｚ軸方向に延びる右側端面２３ｄと、右側端面２３ｄから第２部分２２ｂの左端面２２２に向けて傾斜した傾斜面２３ｇと、を有する形状としてもよい。傾斜面２３ｇは、図１７の（ｅ）に示されるように平面であってもよいし、図１７の（ｆ）に示されるように、湾曲面であってもよい。凹部２４は、第２部分２２ｂの幅方向の左端面２２２から右端面２２１に向けて、凸部２３の傾斜面２３ｇに沿って傾斜した傾斜面２４ｇを有する形状としてもよい。この場合、凸部２３の傾斜面２３ｇと凹部２４の傾斜面２４ｇとが互いに面接触する。このため、凸部２３と凹部２４とが傾斜面２３ｇ，２４ｇのみで互いに接触し、隣り合うダイノード１０，１０同士は、この傾斜面２３ｇ，２４ｇのみで位置決めされることになる。したがって、隣り合うダイノード１０，１０同士が固定されるためには凸部２３及び凹部２４を複数設ける必要がある。一方、凸部２３の形状及び凹部２４の形状は、図１６に示された形状と比較して単純で小型化可能である。このため、凸部２３及び凹部２４が配置され得るスペースが少ない場合に用いることができる。
【００６５】
このように、隣り合うダイノード１０に設けられた凸部２３及び凹部２４は、他方側のダイノード１０に設けられた凸部２３と一方側のダイノード１０に設けられた凹部２４とが嵌合可能であれば、同じ形状を有している必要はない。図１８は、変形例に係る電子増倍部７の積層部分の幅方向に直交する断面の一例を示す図である。図１８に示されるように、幅方向に直交する断面において、第１段目のダイノード１０の凸部２３Ａは矩形状、第２段目のダイノード１０の凸部２３Ｂは半円状、第３段目のダイノード１０の凸部２３Ｃは外側から内側に向けて他方側に傾斜した三角形状、第４段目のダイノード１０の凸部２３Ｄは内側から外側に向けて他方側に傾斜した三角形状である。一方、幅方向に直交する断面において、第１段目のダイノード１０の凹部２４Ａ、第２段目のダイノード１０の凹部２４Ｂ、第３段目のダイノード１０の凹部２４Ｃ及び第４段目のダイノード１０の凹部２４Ｄは、いずれも矩形状である。
【００６６】
このように、隣り合うダイノード１０，１０のうち、他方側のダイノード１０の凸部２３と一方側のダイノード１０の凹部２４とが嵌合可能で、かつ、他方側のダイノード１０の凸部２３の長さが、一方側のダイノード１０の凹部２４の深さより略同じか大きければ、各ダイノード１０の凸部２３及び凹部２４は如何なる形状であってもよい。この場合、一方側のダイノード１０の凹部２４に他方側のダイノード１０の凸部２３が嵌め合わされたとき、凸部２３の先端が凹部２４の底面に接することによって、隣り合うダイノード１０，１０同士が離間される。
【００６７】
また、上記実施形態では、凸部２３はｚ軸方向に沿って一方側に突出し、凹部２４はｚ軸方向に沿って一方側に窪んでいるが、凸部２３はｚ軸方向に沿って他方側に突出し、凹部２４はｚ軸方向に沿って他方側に窪んでいてもよく、１つのダイノード１０において一方側に沿って突出する凸部２３及び窪む凹部２４と、他方側に沿って突出する凸部２３及び窪む凹部２４とが混在していてもよい。隣り合うダイノード１０，１０のうち、一方のダイノード１０の凸部２３と、他方のダイノード１０の凹部２４とが、互いに対向する位置に設けられて、嵌合可能であれば、凸部２３及び凹部２４は、ｚ軸方向に沿ったいずれの方向に設けられてもよい。また、ダイノード１０が２段のみの場合は、一方のダイノード１０に凸部２３のみが設けられ、他方のダイノード１０に凹部２４のみが設けられてもよい。
【００６８】
また、絶縁層２３ａ及び絶縁層２４ａは、金属材料Ｍの表面を絶縁化する膜であって、金属材料Ｍの表面に陽極酸化処理や熱酸化処理といった酸化処理を施すことにより形成することができる。例えば、金属材料Ｍがアルミニウムからなる場合、絶縁層２３ａ及び絶縁層２４ａは、金属材料Ｍをアルマイト処理して形成される絶縁性アルマイト被膜とすることができる。このアルマイト処理としては、シュウ酸アルマイト処理、リン酸アルマイト処理、ホウ酸アルマイト処理、硫酸アルマイト処理、塩酸アルマイト処理、ケプラコート（ＫＥＰＬＡ−ＣＯＡＴ：登録商標）等を用いることができる。また、絶縁層２３ａ及び絶縁層２４ａは、金属材料Ｍの酸化膜の他、金属材料Ｍの表面に形成された絶縁材料からなる膜とすることもできる。例えば、絶縁層２３ａ及び絶縁層２４ａは、二酸化ケイ素、酸化鉄、酸化銅、酸化クロム、アルミナ及び酸化マグネシウム等の酸化物、無機系ポリマー（例えばアルコキシシラン化合物等）、絶縁性樹脂、アノード酸化皮膜（例えばアルマイト皮膜等）又はポリシラザン等からなる層を凸部２３及び凹部２４に蒸着、溶射、めっき又は塗布等することによって形成された絶縁層であってもよい。
【００６９】
ダイノード１０には、全体が金属材料Ｍからなる構成に代えて、セラミックス等の絶縁材料からなる基部Ｂと、基部Ｂに配置される導電層２８とを備える構成が採用されてもよい。図１９に示されるように、基部Ｂは、金属材料Ｍからなるダイノード１０と略同形状を呈している。この基部Ｂには、金属材料Ｍからなるダイノード１０において電子通過孔形成部ＥＭが設けられている領域と同様の位置となる領域に、複数の開口が設けられている。導電層２８は、基部Ｂにおける上記複数の開口が形成された領域上に形成されており、導電層２８には、基部Ｂにおける上記複数の開口に対応して複数の開口が設けられている。すなわち、ダイノード１０における導電層２８が形成された部分が、電子通過孔形成部ＥＭとして機能する。導電層２８は、基部Ｂにおける、金属材料Ｍからなるダイノード１０において電荷供給部２６が設けられている領域と同様の位置となる領域上にも形成されている。すなわち、当該領域上に形成された導電層２８が、電荷供給部２６として機能する。
【００７０】
この導電層２８は、絶縁材料の表面に形成された導電性を有する層であって、例えばアルミニウム、金、銅、タングステン、ニッケル、すず等の導電性金属及びそれらの合金のいずれかからなる。また、導電層２８は、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化錫（ＳｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の酸化物導体、導電性プラスチック、導電性ポリマー等により構成されてもよい。なお、ダイノード１０が絶縁材料から形成される場合、凸部２３及び凹部２４は、いずれも絶縁性を有しているため、絶縁層２３ａ及び絶縁層２４ａが設けられる必要はない。このように、ダイノード１０は、電子通過孔形成部ＥＭ及び電荷供給部２６において導電性を有し、凸部２３及び凹部２４において絶縁性を有するように構成される。
【００７１】
また、ダイノード１０は、ダイノード１０を形成する材料に応じた成型方法により成形される。例えば、ダイノード１０がアルミニウム又はその合金からなる場合、ダイノード１０は、プレス加工、ダイキャスト又は切削加工により成形される。ダイノード１０がシリコンからなる場合、ダイノード１０は、ドライエッチング加工又はウェットエッチング加工により成形される。ダイノード１０がセラミックスからなる場合、ダイノード１０は、プレス加工、型抜き、積層（例えば、グリーンシート）、粉末焼結、光造形法等によって成形される。ダイノード１０がマシナブルセラミックスからなる場合、ダイノード１０は、切削加工により成形される。ダイノード１０が炭化ケイ素からなる場合、ダイノード１０は、粉末焼結により成形される。
【００７２】
ダイノード１０が銅又はその合金からなる場合、ダイノード１０は、プレス加工、切削加工、積層（例えば拡散接合）により成形される。ダイノード１０がステンレスや鉄ニッケル等の鉄を含有する合金からなる場合、ダイノード１０は、プレス加工、粉末焼結、切削加工、レーザ加工、エッチング、積層（例えば拡散接合）等により成型される。ダイノード１０が樹脂からなる場合、ダイノード１０は、モールド成型、切削加工、粉末成型、射出成形、光造形法等により成型される。ダイノード１０がガラスからなる場合、モールド成型、粉末焼結、ドライエッチング、ウェットエッチング、切削加工、レーザ加工等により成型される。
【００７３】
次に、本発明に係る電極構造体の適用例について説明する。図２０は、本発明に係る電極構造体を適用した電子線励起光源の電子入射軸方向に沿った概略端面図である。電子線励起光源３０は、入射電子によってシンチレータ３８を励起し、励起されたシンチレータ３８からの発光を用いたランプ（光源）である。電子線励起光源３０は、例えばガラスからなる筒状の筐体３１を備えている。この筐体３１は、一端が開口しており、この一端に絶縁性を有するステム３２が設けられている。なお、図２０の説明において、筐体３１の中心軸に沿ってステム３２側を一方側、筐体３１の他端側を他方側とする。
【００７４】
ステム３２上に絶縁性を有する電極支持台３３が設けられ、電極支持台３３にカソード３４と、電子引出電極３５と、アノード３６と、シンチレータ支持台３７とが一方側から他方側に順に積層されている。電子引出電極３５には、筐体３１の中心軸に対応する位置に電子通過孔３５ａが設けられ、アノード３６には、筐体３１の中心軸に対応する位置に電子通過孔３６ａが設けられている。そして、シンチレータ支持台３７には、筐体３１の中心軸に対応する位置にシンチレータ３８が設けられている。
【００７５】
電極支持台３３の周縁部には、積層方向に沿って、電極支持台３３の主面から一方側に窪んだ凹部３３ｃが設けられている。カソード３４の周縁部には、積層方向に沿って、一方側に延びる凸部３４ｂ及びカソード３４の主面から一方側に窪んだ凹部３４ｃが設けられている。電子引出電極３５の周縁部には、積層方向に沿って、一方側に延びる凸部３５ｂ及び電子引出電極３５の主面から一方側に窪んだ凹部３５ｃが設けられている。アノード３６の周縁部には、積層方向に沿って、一方側に延びる凸部３６ｂ及びアノード３６の主面から一方側に窪んだ凹部３６ｃが設けられている。凹部３３ｃ、凸部３４ｂ，３５ｂ，３６ｂ，３７ｂ及び凹部３４ｃ，３５ｃ，３６ｃはそれぞれ、光電子増倍管１に設けられた凹部１７、凸部２３及び凹部２４と同様であるため、説明を省略する。
【００７６】
電極支持台３３とカソード３４とは、電極支持台３３の凹部３３ｃにカソード３４の凸部３４ｂが嵌め合わされることによって、互いに積み重ねられる。カソード３４と電子引出電極３５とは、カソード３４の凹部３４ｃに電子引出電極３５の凸部３５ｂが嵌め合わされることによって、互いに積み重ねられる。電子引出電極３５とアノード３６とは、電子引出電極３５の凹部３５ｃにアノード３６の凸部３６ｂが嵌め合わされることによって、互いに積み重ねられる。アノード３６とシンチレータ支持台３７とは、アノード３６の凹部３６ｃにシンチレータ支持台３７の凸部３７ｂが嵌め合わされることによって、互いに積み重ねられる。その結果、電極構造体１５Ａが形成される。
【００７７】
図２１は、本発明に係る電極構造体を適用したＸ線管の電子銃部のみを抜粋した、電子入射軸方向に沿った概略端面図である。電子銃部４０は、高真空の管内でカソードを加熱して電子を放出させる装置である。図２１に示されるように、電子銃部４０は、中心軸が電子入射軸と略平行に配置された容器（電子銃収容筐体）４１を備え、この容器４１内にステムピン４６によって保持された電極構造体１５Ｂ（電子銃）を収容している。電極構造体１５Ｂは、外部からの電力供給により発熱するヒータ４２と、ヒータ４２によって熱せられ電子を放出するカソード４３とを備え、カソード４３を支持するカソード支持部４４と、カソード４３から放出された電子を集束させる複数のフォーカスグリッド電極４５とが積層されてなる。フォーカスグリッド電極４５は、導電材料からなり、その略中央に電子が通過する電子通過孔４５ａが設けられている。容器４１には、フォーカスグリッド電極４５により集束された電子を出射するための電子通過孔４１ａが設けられている。なお、図２１の説明において、容器４１の中心軸に沿って、ヒータ４２が設けられている側を一方側、電子通過孔４１ａが設けられている側を他方側とする。
【００７８】
カソード支持部４４の周縁部には、電子入射軸方向に沿ってカソード支持部４４の主面から一方側に窪んだ凹部４４ｃが設けられている。フォーカスグリッド電極４５の周縁部には、電子入射軸方向に沿って、一方側に延びる凸部４５ｂ及び主面から一方側に窪んだ凹部４５ｃが設けられている。凹部４４ｃ、凸部４５ｂ及び凹部４５ｃは、光電子増倍管１に設けられた凹部１７、凸部２３及び凹部２４と同様であるため、説明を省略する。隣り合うフォーカスグリッド電極４５，４５は、一方のフォーカスグリッド電極４５の凸部４５ｂが他方のフォーカスグリッド電極４５の凹部４５ｃに嵌め合わされることによって、互いに積み重ねられる。同様に、カソード支持部４４と最も一方側に配置されたフォーカスグリッド電極４５とは、カソード支持部４４の凹部４４ｃにフォーカスグリッド電極４５の凸部４５ｂが嵌め合わされることによって、互いに積み重ねられる。その結果、電極構造体１５Ｂが形成される。
【００７９】
以上のように、本発明に係る電極構造体は、光電子増倍管や光電管、電子増倍管等といった荷電粒子検出器の他、電子線励起光源、Ｘ線管といった荷電子放出源（電子銃）を用いた電子管において、荷電粒子が通過する開口が設けられた電極を、複数段に積層してなる電極構造体を有する装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１０…ダイノード（電極）、１１，３５ａ，３６ａ，４５ａ…電子通過孔（開口）、１５，１５Ａ，１５Ｂ…電極構造体、２３，３４ｂ，３５ｂ，３６ｂ，４５ｂ…凸部、２３ａ…絶縁層、２４，３４ｃ，３５ｃ，３６ｃ，４５ｃ…凹部、２４ａ…絶縁層、２７…隆起部、２８…導電層、３４…カソード（電極）、３５…電子引出電極（電極）、３６…アノード（電極）、４５…フォーカスグリッド電極（電極）、ＥＭ…電子通過孔形成部（開口形成部）。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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