(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面、裏面及び側面を有する基体と、
前記基体の前記表面から前記裏面にかけて貫通する複数のチャンネルと、
少なくとも前記チャンネルの内壁面上に設けられた第１の膜と、
前記第１の膜上に設けられた第２の膜と、
前記基体の前記表面上及び前記裏面上にそれぞれ設けられた電極層と、
を備え、
前記第１の膜は、Ａｌ２Ｏ３で形成されており、
前記第２の膜は、ＳｉＯ２で形成されており、
前記第１の膜の厚さは、前記第２の膜の厚さよりも厚いマイクロチャンネルプレート。
【請求項２】
前記第１の膜の厚さは、蛍光Ｘ線分析法を用いて算出した場合、１０Å以上の厚さである、請求項１記載のマイクロチャンネルプレート。
【請求項３】
前記基体は、絶縁性材料で形成されており、
前記チャンネルの内壁面と前記第１の膜との間には、抵抗膜が形成されている、請求項１又は２記載のマイクロチャンネルプレート。
【請求項４】
前記基体は、抵抗性材料で形成されている、請求項１又は２記載のマイクロチャンネルプレート。
【請求項５】
前記第１の膜及び前記第２の膜は、前記基体の前記表面上、前記裏面上及び前記側面上に形成され、
前記電極層は、前記第２の膜上に形成されている、請求項１又は２記載のマイクロチャンネルプレート。
【請求項６】
前記電極層は、前記基体の前記表面及び前記裏面に接触するように形成され、
前記第１の膜及び前記第２の膜は、前記電極層上、前記基体の前記表面上、前記裏面上及び前記側面上に形成されている、請求項１又は２記載のマイクロチャンネルプレート。
【請求項７】
前記抵抗膜、前記第１の膜及び前記第２の膜は、前記基体の前記表面上、前記裏面上及び前記側面上に形成され、
前記電極層は、前記第２の膜上に形成されている、請求項３記載のマイクロチャンネルプレート。
【請求項８】
前記電極層は、前記基体の前記表面及び前記裏面に接触するように形成され、
前記抵抗膜、前記第１の膜及び前記第２の膜は、前記基体の前記表面上、前記裏面上及び前記側面上に形成されている、請求項３記載のマイクロチャンネルプレート。
【請求項９】
前記第１の膜及び前記第２の膜は、原子層堆積法によって形成された層である、請求項１〜８の何れか一項記載のマイクロチャンネルプレート。
【請求項１０】
表面、裏面及び側面を有する本体と、
前記本体の前記表面から前記裏面にかけて貫通するチャンネルと、
少なくとも前記チャンネルの内壁面上に設けられた第１の膜と、
前記第１の膜上に設けられた第２の膜と、
前記本体の前記表面上及び前記裏面上にそれぞれ設けられた電極層と、
を備え、
前記第１の膜は、Ａｌ２Ｏ３で形成されており、
前記第２の膜は、ＳｉＯ２で形成されており、
前記第１の膜の厚さは、前記第２の膜の厚さよりも厚い電子増倍体。
【請求項１１】
前記第１の膜の厚さは、蛍光Ｘ線分析法を用いて算出した場合、１０Å以上の厚さである、請求項１０記載の電子増倍体。
【請求項１２】
前記本体は、絶縁性材料で形成されており、
前記チャンネルの内壁面と前記第１の膜との間には、抵抗膜が形成されている、請求項１０又は１１記載の電子増倍体。
【請求項１３】
前記本体は、抵抗性材料で形成されている、請求項１０又は１１記載の電子増倍体。
【請求項１４】
前記第１の膜及び前記第２の膜は、前記本体の前記表面上、前記裏面上及び前記側面上に形成され、
前記電極層は、前記第２の膜上に形成されている、請求項１０又は１１記載の電子増倍体。
【請求項１５】
前記電極層は、前記本体の前記表面及び前記裏面に接触するように形成され、
前記第１の膜及び前記第２の膜は、前記電極層上、前記本体の前記表面上、前記裏面上及び前記側面上に形成されている、請求項１０又は１１記載の電子増倍体。
【請求項１６】
前記抵抗膜、前記第１の膜及び前記第２の膜は、前記本体の前記表面上、前記裏面上及び前記側面上に形成され、
前記電極層は、前記第２の膜上に形成されている、請求項１２記載の電子増倍体。
【請求項１７】
前記電極層は、前記本体の前記表面及び前記裏面に接触するように形成され、
前記抵抗膜、前記第１の膜及び前記第２の膜は、前記本体の前記表面上、前記裏面上及び前記側面上に形成されている、請求項１２記載の電子増倍体。
【請求項１８】
前記第１の膜及び前記第２の膜は、原子層堆積法によって形成された層である、請求項１０〜１７の何れか一項記載の電子増倍体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロチャンネルプレート及び電子増倍体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、表面及び裏面を有する基体と、基体の表面から裏面にかけて貫通する複数のチャンネルと、を備えるマイクロチャンネルプレートが知られている（例えば特許文献１参照）。このマイクロチャンネルプレートでは、チャンネルに第１の放出層が形成され、第１の放出層の上に第２の放出層が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表第２０１１−５１３９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、マイクロチャンネルプレートは、イメージインテンシファイアや光電子増倍管（Ｐｈｏｔｏｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ  Ｔｕｂｅ）等の真空管内で使用されるデバイスであるが、製造中の取扱い性やマイクロチャンネルプレート単体での顧客への輸送環境を考慮すると、真空管とは異なる環境下における特性の安定性が重要となる。上記従来技術では、例えば大気中に放置した場合にＡｌ２Ｏ３層からなる第２の放出層の表面が汚染され或いは変質し、ゲインの経時的な劣化を生じるおそれがある。また、上記従来技術では、第１の放出層と第２の放出層との二次電子放出係数の大小がマイクロチャンネルプレートの構成に十分に考慮されていないことから、例えば第１の放出層の二次電子放出係数が大きくても、その特性を生かせずにマイクロチャンネルプレートのゲインが低くなる場合がある。
【０００５】
本発明は、ゲインの向上を図りつつ、ゲインの経時的な劣化を抑制できるマイクロチャンネルプレート及び電子増倍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、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、チャンネルの内壁面上にＡｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム）で形成した第１の膜を設け、この第１の膜上にＳｉＯ２（二酸化ケイ素）で形成した第２の膜を設けることにより、ゲインの経時的な劣化を抑制できるという知見を得た。加えて、本発明者らは、Ａｌ２Ｏ３で形成した第１の膜の厚さをＳｉＯ２で形成した第２の膜の厚さよりも厚くすることで、二次電子放出係数が大きいＡｌ２Ｏ３の特性を生かして効率良くゲインの向上を図ることができるという知見を得、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明に係るマイクロチャンネルプレートは、表面、裏面及び側面を有する基体と、基体の表面から裏面にかけて貫通する複数のチャンネルと、少なくともチャンネルの内壁面上に設けられた第１の膜と、第１の膜上に設けられた第２の膜と、基体の表面上及び裏面上にそれぞれ設けられた電極層と、を備え、第１の膜は、Ａｌ２Ｏ３で形成されており、第２の膜は、ＳｉＯ２で形成されており、第１の膜の厚さは、第２の膜の厚さよりも厚い。
【０００８】
このマイクロチャンネルプレートでは、Ａｌ２Ｏ３で形成した第１の膜上にＳｉＯ２で形成した第２の膜が設けられているため、例えば大気中に放置した場合、ゲインの経時的な劣化を抑制することができる。また、Ａｌ２Ｏ３で形成した第１の膜の厚さをＳｉＯ２で形成した第２の膜の厚さよりも厚くしているため、二次電子放出係数が大きいＡｌ２Ｏ３の特性を生かして、Ａｌ２Ｏ３で形成した第１の膜を主たる二次電子増倍層として機能させ、効率良くゲインの向上を図ることができる。従って、ゲインの向上を図りつつ、ゲインの経時的な劣化を抑制することが可能となる。
【０００９】
また、第１の膜の厚さは、蛍光Ｘ線分析法を用いて算出した場合、１０Å以上の厚さであってもよい。このように、Ａｌ２Ｏ３で形成した第１の膜が１０Å以上の厚さであると、第１の膜を二次電子増倍層として好適に機能させることができる。
【００１０】
また、基体は、絶縁性材料で形成されており、チャンネルの内壁面と第１の膜との間には、抵抗膜が形成されていてもよい。この場合、基体の表面上に設けられた電極層と基体の裏面上に設けられた電極層との間に電圧が印加されたとき、抵抗膜によって電位傾斜を形成し、電子増倍が可能となる。
【００１１】
また、基体は、抵抗性材料で形成されていてもよい。この場合、チャンネルの内壁面に抵抗膜を設ける必要がなく、抵抗膜の製造工程を省けるため、製造コストを削減することが可能となる。
【００１２】
また、第１の膜及び第２の膜は、基体の表面上、裏面上及び側面上に形成され、電極層は、第２の膜上に形成されていてもよい。或いは、電極層は、基体の表面及び裏面に接触するように形成され、第１の膜及び第２の膜は、電極層上、基体の表面上、裏面上及び側面上に形成されていてもよい。この構成では、基体の表面上、裏面上、及び側面上を第１の膜及び第２の膜が覆っているため、例えばガス放出の多い材料で基体が形成されている場合において、基体からのガス放出を効果的に抑制できる。
【００１３】
また、抵抗膜、第１の膜及び第２の膜は、基体の表面上、裏面上及び側面上に形成され、電極層は、第２の膜上に形成されていてもよい。或いは、電極層は、基体の表面及び裏面に接触するように形成され、抵抗膜、第１の膜及び第２の膜は、基体の表面上、裏面上及び側面上に形成されていてもよい。この構成では、基体の表面上、裏面上、及び側面上を第１の膜及び第２の膜に加えて抵抗膜が覆っているため、例えばガス放出の多い材料で基体が形成されている場合において、基体からのガス放出を効果的に抑制できる。
【００１４】
また、第１の膜及び第２の膜は、原子層堆積法によって形成された層であってもよい。この場合、第１の膜及び第２の膜を原子層レベルで成膜できるため、膜質が均一となり、ピンホール等の欠陥が抑制された膜を形成することができる。
【００１５】
本発明に係る電子増倍体は、表面、裏面及び側面を有する本体と、本体の表面から裏面にかけて貫通するチャンネルと、少なくともチャンネルの内壁面上に設けられた第１の膜と、第１の膜上に設けられた第２の膜と、本体の表面上及び裏面上にそれぞれ設けられた電極層と、を備え、第１の膜は、Ａｌ２Ｏ３で形成されており、第２の膜は、ＳｉＯ２で形成されており、第１の膜の厚さは、第２の膜の厚さよりも厚い。
【００１６】
この電子増倍体では、Ａｌ２Ｏ３で形成した第１の膜上にＳｉＯ２で形成した第２の膜が設けられているため、例えば大気中に放置した場合、ゲインの経時的な劣化を抑制することができる。また、Ａｌ２Ｏ３で形成した第１の膜の厚さをＳｉＯ２で形成した第２の膜の厚さよりも厚くしているため、二次電子放出係数が大きいＡｌ２Ｏ３の特性を生かして、Ａｌ２Ｏ３で形成した第１の膜を主たる二次電子増倍層として機能させ、効率良くゲインの向上を図ることができる。従って、ゲインの向上を図りつつ、ゲインの経時的な劣化を抑制することが可能となる。
【００１７】
また、第１の膜の厚さは、蛍光Ｘ線分析法を用いて算出した場合、１０Å以上の厚さであってもよい。このように、第１の膜が１０Å以上の厚さであると、Ａｌ２Ｏ３で形成した第１の膜を二次電子増倍層として好適に機能させることができる。
【００１８】
また、本体は、絶縁性材料で形成されており、チャンネルの内壁面と第１の膜との間には、抵抗膜が形成されていてもよい。この場合、本体の表面上に設けられた電極層と本体の裏面上に設けられた電極層との間に電圧が印加されたとき、抵抗膜によって電位傾斜を形成し、電子増倍が可能となる。
【００１９】
また、本体は、抵抗性材料で形成されていてもよい。この場合、チャンネルの内壁面に抵抗膜を設ける必要がなく、抵抗膜の製造工程を省けるため、製造コストを削減することが可能となる。
【００２０】
また、第１の膜及び第２の膜は、本体の表面上、裏面上及び側面上に形成され、電極層は、第２の膜上に形成されていてもよい。或いは、電極層は、本体の表面及び裏面に接触するように形成され、第１の膜及び第２の膜は、電極層上、本体の表面上、裏面上及び側面上に形成されていてもよい。この構成では、本体の表面上、裏面上、及び側面上を第１の膜及び第２の膜が覆っているため、例えばガス放出の多い材料で本体が形成されている場合において、本体からのガス放出を効果的に抑制できる。
【００２１】
また、抵抗膜、第１の膜及び第２の膜は、本体の表面上、裏面上及び側面上に形成され、電極層は、第２の膜上に形成されていてもよい。或いは、電極層は、本体の表面及び裏面に接触するように形成され、抵抗膜、第１の膜及び第２の膜は、本体の表面上、裏面上及び側面上に形成されていてもよい。この構成では、本体の表面上、裏面上、及び側面上を第１の膜及び第２の膜に加えて抵抗膜が覆っているため、例えばガス放出の多い材料で本体が形成されている場合において、本体からのガス放出を効果的に抑制できる。
【００２２】
また、第１の膜及び第２の膜は、原子層堆積法によって形成された層であってもよい。この場合、第１の膜及び第２の膜を原子層レベルで成膜できるため、膜質が均一となり、ピンホール等の欠陥が抑制された膜を形成することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ゲインの向上を図りつつ、ゲインの経時的な劣化を抑制できるマイクロチャンネルプレート及び電子増倍体を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（ａ）は、本発明の第１実施形態に係るマイクロチャンネルプレートの斜視図である。（ｂ）は、（ａ）のマイクロチャンネルプレートの膜構成を示す斜視図である。
【図２】図１のマイクロチャンネルプレートの成膜工程を示すフローチャートである。
【図３】ＳｉＯ２の層の堆積回数と保護膜の厚さとの関係を示す図である。
【図４】マイクロチャンネルプレートを大気放置した場合の劣化によるゲインの相対変化率を示す図である。
【図５】マイクロチャンネルプレートを大気放置した場合の劣化によるゲインの相対変化率を示す他の図である。
【図６】図１（ａ）のマイクロチャンネルプレートにおけるＳｉＯ２の層の堆積回数とゲインとの関係を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る電子増倍体の断面図である。
【図８】（ａ）は、本発明の変形例に係るマイクロチャンネルプレートの断面図である。（ｂ）は、本発明の変形例に係る電子増倍体の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付図面を参照して、本発明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同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２６】
［第１実施形態］
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係るマイクロチャンネルプレートの斜視図である。図１では、一部を断面化したマイクロチャンネルプレートを示している。図１（ａ）に示されるように、マイクロチャンネルプレート１０は、電子を増倍する機能を有する部材である。マイクロチャンネルプレート１０は、入力面（表面）１１ａ及び出力面（裏面）１１ｂを有する円板状の基体１１を有している。基体１１は、例えばソーダ石灰ガラス、硼珪酸ガラス、鉛ガラス又はアルマイト処理が施された酸化アルミ等の絶縁性材料によって形成されている。基体１１には、断面円形状の複数のチャンネル１２が形成されている。チャンネル１２は、基体１１の入力面１１ａから出力面１１ｂにかけて貫通する。チャンネル１２は、隣り合うチャンネル１２との中心間距離が例えば数μｍ〜数十μｍとなるように、平面視でマトリクス状に配置されている。チャンネル１２のマイクロチャンネルプレート１０の厚さ方向の長さは、例えば４３０μｍとされている。チャンネル１２の直径は、例えば１０μｍとされている。
【００２７】
図１（ｂ）は、（ａ）のマイクロチャンネルプレートの膜構成を示す斜視図である。図１（ｂ）は、マイクロチャンネルプレート１０において厚さ方向に沿う断面の膜構成を示している。図１（ｂ）に示されるように、基体１１には、機能的な膜として、抵抗膜１３と、電子放出膜（第１の膜）１４と、保護膜（第２の膜）１５と、入力電極（電極層）１６と、出力電極（電極層）１７と、が形成されている。
【００２８】
抵抗膜１３は、チャンネル１２の内壁面１２ａ上に設けられている。抵抗膜１３は、基体１１の外表面を覆うように設けられている。具体的には、抵抗膜１３は、少なくともチャンネル１２の内壁面１２ａに形成されている。抵抗膜１３は、チャンネル１２が形成されない縁部１１ｘも含めて入力面１１ａに形成されている。抵抗膜１３は、チャンネル１２が形成されない縁部１１ｙも含めて出力面１１ｂに形成されている。縁部１１ｘ及び縁部１１ｙは、例えばマイクロチャンネルプレート１０の取り扱いの便宜のために設けられている。
【００２９】
抵抗膜１３は、図１（ｂ）に示す断面において、基体１１を囲うような矩形枠状に形成されている。抵抗膜１３は基体１１の側面１１ｃを覆うように形成されている。以上のように、入力面１１ａ、出力面１１ｂ、チャンネル１２の内壁面１２ａ、及び側面１１ｃを抵抗膜１３が覆うことで、例えば、動作中にガス放出の多い鉛ガラスのような材料から基体１１が形成されている場合において、基体１１からのガス放出を効果的に抑制できる。抵抗膜１３は、マイクロチャンネルプレート１０における電子増倍に適した所定の抵抗値を有している。
【００３０】
抵抗膜１３は、例えば原子層堆積法（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）を用いることにより形成されている。抵抗膜１３は、例えば、Ａｌ２Ｏ３の層とＴｉＯ２の層とを原子層堆積法によって堆積させるサイクルを、それぞれ複数回繰り返すことで形成される。抵抗膜１３の厚さは、例えば２００Å〜７００Å程度とされている。
【００３１】
原子層堆積法は、化合物の分子の吸着工程、反応による成膜工程、及び余剰分子を除去するパージ工程を繰り返し行うことで、原子層を一層ずつ堆積させて（積層して）薄膜を得る手法である。電子放出膜１４及び保護膜１５の形成材料には、化学的な安定性を得る観点から金属酸化物が用いられる。このような金属酸化物としては、例えばＡｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＢｅＯ，ＣａＯ、ＳｒＯ，ＢａＯ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＲｕＯ、ＺｒＯ、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＧａＯ、ＺｎＯ等が挙げられる。原子層堆積法によれば、原子層レベルで成膜するため、膜質が均一となり、ピンホール等の欠陥が抑制された膜を形成することができる。また、複数の金属酸化物を含む混合膜をオングストロームオーダーで成膜することができる。また、例えば高アスペクト比のギャップ及びトレンチ構造に対して成膜することができる。
【００３２】
電子放出膜１４は、チャンネル１２の内壁面１２ａ上に設けられた第１の膜である。電子放出膜１４は、抵抗膜１３を覆うように設けられている。具体的には、電子放出膜１４は、少なくともチャンネル１２の内壁面１２ａ上において抵抗膜１３に接するように形成されている。電子放出膜１４は、チャンネル１２が形成されない縁部１１ｘも含めて入力面１１ａ上において抵抗膜１３に接するように形成されている。電子放出膜１４は、チャンネル１２が形成されない縁部１１ｙも含めて出力面１１ｂ上において抵抗膜１３に接するように形成されている。電子放出膜１４は、図１（ｂ）に示す断面において、抵抗膜１３を囲うような矩形枠状に形成されている。電子放出膜１４は、基体１１の側面１１ｃを覆うように形成されている。以上のように、入力面１１ａ、出力面１１ｂ、チャンネル１２の内壁面１２ａ、及び側面１１ｃを電子放出膜１４が覆うことで、例えば、動作中にガス放出の多い鉛ガラスのような材料から基体１１が形成されている場合において、基体１１からのガス放出を効果的に抑制できる。電子放出膜１４は、チャンネル１２内の電界（後述）によって加速された電子が衝突されると、これに応じて二次電子を放出し、電子を増倍させる。
【００３３】
電子放出膜１４は、Ａｌ２Ｏ３で形成されている。電子放出膜１４は、例えば原子層堆積法を用いることにより形成されている。電子放出膜１４は、例えば、Ａｌ２Ｏ３の層を原子層堆積法によって堆積させるサイクルを、複数回繰り返すことで形成される。電子放出膜１４を成膜する場合、反応ガスとして例えばトリメチルアルミを用いることができる。この場合、電子放出膜１４の成膜工程には、Ｈ２Ｏの吸着工程、Ｈ２Ｏのパージ工程、トリメチルアルミの吸着工程、及びトリメチルアルミのパージ工程が含まれる。そして、電子放出膜１４の成膜工程では、電子放出膜１４が所望の厚さになるまでこれらの一連の工程が繰り返し実施される。
【００３４】
電子放出膜１４の厚さは、１０Å以上の厚さである。ここでの「膜の厚さ」とは、蛍光Ｘ線分析法（ＸＲＦ、Ｘ−ｒａｙ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）を用いて、当該膜を分析することにより得られた、当該膜に含まれる元素の存在に関する信号値に基づいて算出された膜厚相当の値（蛍光Ｘ線分析法を用いて算出された厚さ）である。すなわち、電子放出膜１４の厚さは、蛍光Ｘ線分析法を用いて算出した場合、１０Å以上の厚さである。より好ましくは、電子放出膜１４の厚さは、例えば３０Å〜５０Å程度とされている。
【００３５】
保護膜１５は、電子放出膜１４（第１の膜）上に設けられた第２の膜である。保護膜１５は、電子放出膜１４を覆うように設けられている。具体的には、保護膜１５は、少なくともチャンネル１２の内壁面１２ａ上において電子放出膜１４に接するように形成されている。保護膜１５は、入力面１１ａ上において電子放出膜１４に接するように形成されている。保護膜１５は、出力面１１ｂ上において電子放出膜１４に接するように形成されている。保護膜１５は、図１（ｂ）に示す断面において、電子放出膜１４を囲うような矩形枠状に形成されている。保護膜１５は、基体１１の側面１１ｃを覆うように形成されている。保護膜１５は、マイクロチャンネルプレート１０における二次電子放出のゲイン（利得）が経時的に劣化することを抑制する（詳しくは、後述）。
【００３６】
保護膜１５は、ＳｉＯ２で形成されている。保護膜１５は、例えば原子層堆積法を用いることにより形成されている。保護膜１５は、例えば、ＳｉＯ２の層を原子層堆積法によって堆積させるサイクルを、複数回繰り返すことで形成される。保護膜１５の厚さは、例えば電子放出膜１４の半分以下とされている。より好ましくは、保護膜１５の厚さは、例えば３Å〜１５Å程度とされている。すなわち、電子放出膜１４の厚さは、保護膜１５の厚さよりも厚くされている。
【００３７】
図３に示されるように、原子層堆積法を用いる場合、ＳｉＯ２の膜を形成する際のＳｉＯ２の層の堆積回数が多くなるほど、ＳｉＯ２の膜の厚さ（蛍光Ｘ線分析法を用いて算出された厚さ）が増加する。ここでは、ＳｉＯ２の層の堆積回数が１回増加すると、ＳｉＯ２の膜の厚さが約１Å増加する。すなわち、ＳｉＯ２の層の堆積回数１回（１サイクル）は、ＳｉＯ２の膜の厚さ１Åに相当する。このように、ＳｉＯ２の層を堆積させる回数を変化させることで、ＳｉＯ２の膜の厚さを所望の厚さとすることが可能である。
【００３８】
入力電極１６及び出力電極１７は、基体１１の入力面１１ａ上及び出力面１１ｂ上にそれぞれ設けられている。具体的には、入力電極１６は、縁部以外の入力面１１ａ上において保護膜１５に接するように形成されている。出力電極１７は、縁部以外の出力面１１ｂ上において保護膜１５に接するように形成されている。入力電極１６及び出力電極１７は、例えばＩｎ２Ｏ３及びＳｎＯ２からなるＩＴＯ膜、ネサ（ＳｎＯ２）膜、ニクロム膜、又はインコネル（登録商標）膜などを蒸着することによって形成されている。蒸着を用いることにより、入力電極１６は、チャンネル１２の開口を除いた入力面１１ａ上に形成され、出力電極１７は、チャンネル１２の開口を除いた出力面１１ｂ上に形成されている。入力電極１６及び出力電極１７の厚さは、例えば１０００Å程度とされている。入力電極１６及び出力電極１７には、入力電極１６から出力電極１７に向かう電界をチャンネル１２内に生じさせるように、入力電極１６よりも出力電極１７の方が高電位となるように電圧が付与される。
【００３９】
ここで、原子層堆積法によって形成された抵抗膜１３、電子放出膜１４及び保護膜１５（以下、本段落において「ＡＬＤ膜」という）の構造又は特性を特定するためには、ＡＬＤ膜の表面状態を解析することが必要である。しかしながら、マイクロチャンネルプレート１０のような高アスペクト比の構造体に製膜したＡＬＤ膜について、表面状態を具体的に解析可能な機器は、現時点、知られておらず、ＡＬＤ膜の積層構造自体を解析することは困難である。このように、出願時において、ＡＬＤ膜の構造又は特性を解析することが技術的に不可能である又は実際的でない（非実際的である）ことから、マイクロチャンネルプレート１０においては、ＡＬＤ膜をその構造又は特性により直接特定することが不可能又は実際的でないという事情が存在する。
【００４０】
次に、マイクロチャンネルプレート１０の製造方法について説明する。
【００４１】
図２は、図１（ａ）のマイクロチャンネルプレートの成膜工程を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１〜ステップＳ３によって抵抗膜１３を基体１１に形成する。具体的には、図２に示されるように、原子層堆積法を用いて、Ａｌ２Ｏ３の層を堆積させるサイクルをＡ回繰り返す（ステップＳ１）。続いて、ＴｉＯ２の層を堆積させるサイクルをＢ回繰り返す（ステップＳ２）。これらステップＳ１及びステップＳ２を、Ｃ回繰り返す（ステップＳ３）。
【００４２】
続いて、ステップＳ４によって電子放出膜１４を形成し、その後、ステップＳ５によって保護膜１５を形成する。具体的には、原子層堆積法を用いて、Ａｌ２Ｏ３の層を堆積させるサイクルをＤ回繰り返す（ステップＳ４）。そして、原子層堆積法を用いて、ＳｉＯ２の層を堆積させるサイクルをＸ回繰り返す（ステップＳ５）。続いて、入力電極１６及び出力電極１７を蒸着等により形成する。その後、例えば熱処理等を行うことで、マイクロチャンネルプレート１０が得られる。なお、基体１１に入力電極１６Ａ及び出力電極１７Ａを蒸着等によって予め形成した後に、上記ステップＳ１〜ステップＳ５によって抵抗膜１３、電子放出膜１４、及び保護膜１５を形成してマイクロチャンネルプレート１０Ａを製造してもよい（図８（ａ）参照）。この場合、入力電極１６Ａが基体１１の入力面１１ａに接触するように形成されると共に出力電極１７Ａが出力面１１ｂに接触するように形成され、抵抗膜１３、電子放出膜１４、及び保護膜１５は、入力電極１６Ａ及び出力電極１７Ａを被覆するように順次形成されることになる。抵抗膜１３、電子放出膜１４、保護膜１５が形成される範囲は、既に記載の通りであり、上述したように入力面１１ａ、出力面１１ｂ、チャンネル１２の内壁面１２ａ、及び側面１１ｃを覆うような範囲である。
【００４３】
次に、マイクロチャンネルプレート１０の特性について説明する。
【００４４】
以下の説明では、一例として、図２に例示したマイクロチャンネルプレート１０の製造方法において、ＳｉＯ２の層の堆積回数（Ｘ回）を、３，５，７，１０，１２，１５，１７，２０及び２５回として製造したマイクロチャンネルプレート１０を用意した。以下、Ａｌ２Ｏ３を５０回積層させて形成した電子放出膜１４の上にＳｉＯ２の層を５回堆積させて保護膜１５を形成したマイクロチャンネルプレート１０を実施例１とする。また、Ａｌ２Ｏ３で形成された電子放出膜の上にＳｉＯ２の膜を形成していないマイクロチャンネルプレート（比較例）を用意した。
【００４５】
図４は、マイクロチャンネルプレートを大気放置した場合の劣化によるゲインの相対変化率を示す図である。図４の例は、製造後のマイクロチャンネルプレートをＮ２中に保管し、その後大気放置した時のゲインの経時変化を測定した結果を示している。図４の縦軸は、大気放置直前（経過日数０日）におけるマイクロチャンネルプレートのゲインを基準とした経時的な劣化によるゲインの相対変化率を示している。図４の例では、実施例１及び比較例について、マイクロチャンネルプレートの放置日数が０，９，２２，３６及び５２日の点をプロットしている。図４の例では、実施例１は黒塗り丸プロットで、比較例は白抜き丸プロットで、それぞれ示している。
【００４６】
図４に示されるように、マイクロチャンネルプレートを大気放置した場合、比較例では大気解放によりゲインの低下が生じているが、実施例１ではゲインの低下が抑制されていることが判る。よって、実施例１と比較例とを比較すると、Ａｌ２Ｏ３で形成された電子放出膜１４の上にＳｉＯ２の層を５回堆積させて保護膜１５を形成したマイクロチャンネルプレート１０では、マイクロチャンネルプレート１０の大気放置によるゲインの経時的な劣化を抑制することができた。
【００４７】
図５は、マイクロチャンネルプレートを大気放置した場合の劣化によるゲインの相対変化率を示す他の図である。図５の例では、製造後のマイクロチャンネルプレートをゲインが安定するまでの期間Ｎ２中に保管した後、大気放置した。図５の縦軸は、大気放置直前（経過日数０日）におけるマイクロチャンネルプレート１０のゲインを基準とした経時的な劣化によるゲインの相対変化率を示している。図５の例では、Ａｌ２Ｏ３層の堆積回数を３０回とし、ＳｉＯ２の層の堆積回数（Ｘ回）を３，７，１０，１２，１５，１７，２０及び２５回として製造したマイクロチャンネルプレート１０について、マイクロチャンネルプレート１０の放置日数が０日，１６日及び３５日の点をプロットしている。
【００４８】
図５に示されるように、マイクロチャンネルプレート１０を大気放置した場合、経過日数が０日におけるゲインを基準とした劣化によるゲインの相対変化率は、ＳｉＯ２の層の堆積回数（保護膜１５の厚さ）によらず、概ね一定範囲内となっていた。具体的には、マイクロチャンネルプレート１０の放置日数が０日〜３５日の範囲において、少なくとも−２５％を下回らない相対変化率となっており、放置日数が３５日の時点においては、−１０％を下回らない相対変化率となっている。つまり、マイクロチャンネルプレート１０では、ＳｉＯ２の層の堆積回数（保護膜１５の厚さ）によらず、マイクロチャンネルプレート１０の大気放置によるゲインの経時的な劣化を抑制することができることが判った。
【００４９】
図６は、図１（ａ）のマイクロチャンネルプレートにおけるＳｉＯ２の層の堆積回数とゲインとの関係を示す図であり、Ａｌ２Ｏ３層又はその他の電子放出層は形成されていない場合の結果である。図６の縦軸は、ＳｉＯ２の層の堆積回数（Ｘ回）を、３，５，７，１０，１２，１５，１７，２０及び２５回として製造したマイクロチャンネルプレート１０についてのゲインを示している。図６に示されるように、マイクロチャンネルプレート１０では、ＳｉＯ２の層の堆積回数が１０回未満（保護膜１５の厚さが約１０Å未満）の場合において、ＳｉＯ２の層の堆積回数が多くなるほど（保護膜１５の厚さが大きくなるほど）、ゲインが減少傾向を示している。ＳｉＯ２の層の堆積回数が１０回以上１５回未満（保護膜１５の厚さが約１０Å以上１５Å未満）の場合においては、ＳｉＯ２の層の堆積回数（保護膜１５の厚さ）によらず、ゲインが略一定となっている。ＳｉＯ２の層の堆積回数が１５回以上（保護膜１５の厚さが約１５Å以上）の場合においては、ＳｉＯ２の層の堆積回数が多くなるほど（保護膜１５の厚さが大きくなるほど）、ゲインが増加傾向を示している。
【００５０】
このゲインの増加傾向及び減少傾向について、電子放出膜１４と保護膜１５との二次電子放出係数の大小を考慮しつつ考察する。なお、以下の説明において、二次電子放出係数は、膜自体に着目したときの二次電子の放出度合いを表す指標である。ゲインは、膜をチャンネルに成膜した状態における二次電子の放出度合いを表す指標である。
【００５１】
一般的に、Ａｌ２Ｏ３で形成した電子放出膜１４の二次電子放出係数の方が、ＳｉＯ２で形成した保護膜１５の二次電子放出係数よりも大きい傾向がある。しかし、電子放出膜１４上に形成するＳｉＯ２の層の堆積回数が多くなるほど（保護膜１５の厚さが厚くなるほど）、電子放出膜１４から放出される二次電子が保護膜１５によって阻止（ブロック）され易くなる。そのため、保護膜１５の厚さが約１０Å未満の場合においては、保護膜１５の厚さが約１０Å以上の場合と比べて、Ａｌ２Ｏ３で形成した電子放出膜１４から放出される二次電子が保護膜１５によって阻止（ブロック）される影響が表れやすく、ゲインの減少傾向が生じるものと考えられる。
【００５２】
ＳｉＯ２の層の堆積回数が多くなるほど（保護膜１５の厚さが大きくなるほど）、保護膜１５の二次電子放出係数が増加する。そのため、ＳｉＯ２の層の堆積回数が１０回以上１５回未満（保護膜１５の厚さが約１０Å以上１５Å未満）の場合においては、保護膜１５の厚さが約１５Å以上の場合と比べて、Ａｌ２Ｏ３で形成した電子放出膜１４から放出される二次電子が保護膜１５によって阻止（ブロック）される影響と、増加した保護膜１５の二次電子放出係数の影響とが相殺し、ＳｉＯ２の層の堆積回数（保護膜１５の厚さ）によらず、ゲインが略一定となるものと考えられる。
【００５３】
保護膜１５の厚さが約１５Å以上の場合においては、保護膜１５の厚さが約１５Å未満の場合と比べて、増加した保護膜１５の二次電子放出係数の影響が表れやすく、ゲインの増加傾向が生じるものと考えられる。
【００５４】
従って、マイクロチャンネルプレート１０では、保護膜１５の厚さを１５Å以上として保護膜１５の二次電子放出係数を高めるよりも、保護膜１５の厚さを１５Å未満としてＡｌ２Ｏ３で形成した第１の膜を主たる二次電子増倍層として機能させる方が、二次電子放出係数が大きいＡｌ２Ｏ３の特性を生かすことができ、効率良くゲインの向上を図ることができると考えられる。そこで、マイクロチャンネルプレート１０では、保護膜１５の厚さを１５Åよりも小さくすることが好ましい。マイクロチャンネルプレート１０では、保護膜１５の厚さを１０Åよりも小さくすることが一層好ましい。特に、マイクロチャンネルプレート１０では、保護膜１５の厚さを３Å〜５Åとすることが好適である。
【００５５】
なお、このように、マイクロチャンネルプレート１０では、ＳｉＯ２で形成した保護膜１５の二次電子増倍への寄与は、Ａｌ２Ｏ３で形成した電子放出膜１４の二次電子増倍への寄与と比較して小さい。保護膜１５は、実質的に二次電子を放出しない電子非放出膜として機能しているともいえる。
【００５６】
［作用及び効果］
以上、マイクロチャンネルプレート１０では、Ａｌ２Ｏ３で形成した電子放出膜１４上にＳｉＯ２で形成した保護膜１５が設けられているため、例えば大気中に放置した場合、ゲインの経時的な劣化を抑制することができる。また、Ａｌ２Ｏ３で形成した電子放出膜１４の厚さをＳｉＯ２で形成した保護膜１５の厚さよりも厚くしているため、二次電子放出係数が大きいＡｌ２Ｏ３の特性を生かして、Ａｌ２Ｏ３で形成した電子放出膜１４を主たる二次電子増倍層として機能させ、効率良くゲインの向上を図ることができる。従って、ゲインの向上を図りつつ、ゲインの経時的な劣化を抑制することが可能となる。
【００５７】
また、電子放出膜１４の厚さは、蛍光Ｘ線分析法を用いて算出した場合、１０Å以上の厚さとされている。このように、Ａｌ２Ｏ３で形成した電子放出膜１４が１０Å以上の厚さであるため、電子放出膜１４を二次電子増倍層として好適に機能させることができる。
【００５８】
また、基体１１は、絶縁性材料で形成されており、チャンネル１２の内壁面１２ａと電子放出膜１４との間には、抵抗膜１３が形成されている。これにより、基体１１の入力面１１ａに設けられた入力電極１６と基体１１の出力面１１ｂに設けられた出力電極１７との間に電圧が印加されたとき、抵抗膜１３によって電位傾斜が形成され、電子増倍が可能となる。
【００５９】
また、電子放出膜１４及び保護膜１５は、基体１１の入力面１１ａ上、出力面１１ｂ上及び側面１１ｃ上に形成され、入力電極１６及び出力電極１７は、保護膜１５上に形成されている。或いは、入力電極１６Ａが基体１１の入力面１１ａに接触するように形成されると共に出力電極１７Ａが出力面１１ｂに接触するように形成され、電子放出膜１４及び保護膜１５は、入力電極１６Ａ及び出力電極１７Ａ上、基体１１の入力面１１ａ上、出力面１１ｂ上及び側面１１ｃ上に形成されている。この構成では、基体１１の入力面１１ａ上、出力面１１ｂ上及び側面１１ｃ上を電子放出膜１４及び保護膜１５が覆っているため、例えばガス放出の多い材料で基体１１が形成されている場合において、基体１１からのガス放出を効果的に抑制できる。
【００６０】
また、抵抗膜１３、電子放出膜１４及び保護膜１５は、基体１１の入力面１１ａ上、出力面１１ｂ上及び側面１１ｃ上に形成され、入力電極１６及び出力電極１７は、保護膜１５上に形成されている。或いは、入力電極１６Ａが基体１１の入力面１１ａに接触するように形成されると共に出力電極１７Ａが出力面１１ｂに接触するように形成され、抵抗膜１３、電子放出膜１４及び保護膜１５は、基体１１の入力面１１ａ上、出力面１１ｂ上及び側面１１ｃ上に形成されている。この構成では、基体１１の入力面１１ａ上、出力面１１ｂ上及び側面１１ｃ上を電子放出膜１４及び保護膜１５に加えて抵抗膜１３が覆っているため、例えばガス放出の多い材料で基体１１が形成されている場合において、基体１１からのガス放出を効果的に抑制できる。
【００６１】
また、電子放出膜１４及び保護膜１５は、原子層堆積法によって形成された層である。これにより、電子放出膜１４及び保護膜１５を原子層レベルで成膜できるため、膜質が均一となり、ピンホール等の欠陥が抑制された膜を形成することができる。また、複数の金属酸化物（例えばＡｌ２Ｏ３及びＳｉＯ２）を含む混合膜をオングストロームオーダーで成膜することができる。また、例えばマイクロチャンネルプレート１０のような高アスペクト比のギャップ及びトレンチ構造に対して成膜することができる。
【００６２】
［マイクロチャンネルプレート１０の変形例］
上記実施形態では、基体１１は、絶縁性材料で形成されていたが、基体１１は、Ｓｉ等の半導体材料（抵抗性材料）で形成されていてもよい。この場合、チャンネル１２の内壁面１２ａに抵抗膜１３を設ける必要がなく、基体１１に電子放出膜１４を直接形成してもよい（少なくとも内壁面１２ａに形成する）。このような形態においても、上記実施形態と同様の作用効果が得られる。また、抵抗膜１３の製造工程を省けるため、製造コストを削減することが可能となる。
【００６３】
［第２実施形態］
図７は、本発明の第２実施形態に係る電子増倍体の断面図である。図７に示されるように、電子増倍体２０は、電子を増倍する機能するダイノード構造体である。電子増倍体２０は、一端面（表面）２１ａ及び他端面（裏面）２１ｂを有する本体２１を有している。本体２１は、直方体状であり、第１の方向Ｄ１に延在している。本体２１は、例えばセラミック等の絶縁性材料によって形成されている。なお、電子増倍体２０は、この例に限定されるものではなく、いわゆるシングルチャンネルダイノード（例えばチャンネルトロン等）のダイノード構造体であってもよい。
【００６４】
本体２１には、チャンネル２２が形成されている。チャンネル２２は、第１の方向Ｄ１における本体２１の一端面２１ａ及び他端面２１ｂに開口している。つまり、チャンネル２２は、本体２１の一端面２１ａから他端面２１ｂにかけて貫通する。チャンネル２２の一端面２１ａ側は、当該一端面２１ａ側に向かうにつれて拡がるテーパ状とされている。そして、チャンネル２２は、一端面２１ａ側から他端面２１ｂに亘って、第２の方向Ｄ２に屈曲を繰り返すように波状に延在している。チャンネル２２では、一端面２１ａ側から電子が入射され、入射された電子に応じて二次電子が放出され、他端面２１ｂ側から二次電子が放出される。
【００６５】
本体２１には、機能的な膜として、抵抗膜２３と、電子放出膜（第１の膜）２４と、保護膜（第２の膜）２５と、入力電極（電極層）２６と、出力電極（電極層）２７と、が形成されている。
【００６６】
抵抗膜２３は、チャンネル２２の内壁面２２ａ上に設けられている。抵抗膜２３は、本体２１の外表面を覆うように設けられている。具体的には、抵抗膜２３は、少なくともチャンネル２２の内壁面２２ａに形成されている。抵抗膜２３は、チャンネル２２の開口を除いた一端面２１ａに形成されている。抵抗膜２３は、チャンネル２２の開口を除いた他端面２１ｂに形成されている。抵抗膜２３は、基体の側面２１ｃを覆うように形成されている。以上のように、一端面２１ａ、他端面２１ｂ、チャンネル２２の内壁面２２ａ、及び側面２１ｃを抵抗膜２３が覆うことで、例えば、動作中にガス放出の多い鉛ガラスのような材料から本体２１が形成されている場合において、本体２１からのガス放出を効果的に抑制できる。抵抗膜２３は、電子増倍体２０における電子増倍に適した所定の抵抗値を有している。抵抗膜２３は、例えば、抵抗膜１３と同様にして、原子層堆積法を用いることにより形成されている。抵抗膜２３は、例えば、Ａｌ２Ｏ３の層とＴｉＯ２の層とを原子層堆積法によって堆積させるサイクルを、それぞれ複数回繰り返すことで形成される。抵抗膜２３の厚さは、例えば２００Å〜７００Å程度とされている。
【００６７】
電子放出膜２４は、チャンネル２２の内壁面２２ａ上に設けられた第１の膜である。電子放出膜２４は、抵抗膜２３を覆うように設けられている。具体的には、電子放出膜２４は、少なくともチャンネル２２の内壁面２２ａ上において抵抗膜２３に接するように形成されている。電子放出膜２４は、チャンネル２２の開口を除いた一端面２１ａ上において抵抗膜２３に接するように形成されている。電子放出膜２４は、チャンネル２２の開口を除いた他端面２１ｂ上において抵抗膜２３に接するように形成されている。電子放出膜２４は、基体の側面２１ｃを覆うように形成されている。以上のように、一端面２１ａ、他端面２１ｂ、チャンネル２２の内壁面２２ａ、及び側面２１ｃを電子放出膜２４が覆うことで、例えば、動作中にガス放出の多い鉛ガラスのような材料から本体２１が形成されている場合において、本体２１からのガス放出を効果的に抑制できる。電子放出膜２４は、チャンネル２２内の電界（後述）によって加速された電子が衝突されると、これに応じて二次電子を放出し、電子を増倍させる。電子放出膜２４は、Ａｌ２Ｏ３で形成されている。電子放出膜２４は、例えば、電子放出膜１４と同様にして、原子層堆積法を用いることにより形成されている。電子放出膜２４は、例えば、Ａｌ２Ｏ３の層を原子層堆積法によって堆積させるサイクルを、複数回繰り返すことで形成される。電子放出膜２４の厚さは、蛍光Ｘ線分析法を用いて算出した場合、１０Å以上の厚さである。より好ましくは、電子放出膜２４の厚さは、例えば３０Å〜５０Å程度とされている。
【００６８】
保護膜２５は、電子放出膜２４（第１の膜）上に設けられた第２の膜である。保護膜２５は、例えば電子増倍体２０を大気中に放置した場合、電子増倍体２０における二次電子放出のゲインが経時的に劣化することを抑制する。保護膜２５は、電子放出膜２４を覆うように設けられている。具体的には、保護膜２５は、少なくともチャンネル２２の内壁面２２ａ上において電子放出膜２４に接するように形成されている。保護膜２５は、チャンネル２２の開口を除いた一端面２１ａ上において電子放出膜２４に接するように形成されている。保護膜２５は、チャンネル２２の開口を除いた他端面２１ｂ上において電子放出膜２４に接するように形成されている。保護膜２５は、本体２１の側面２１ｃを覆うように形成されている。保護膜２５は、ＳｉＯ２で形成されている。保護膜２５は、例えば、保護膜１５と同様にして、原子層堆積法を用いることにより形成されている。保護膜２５は、例えば、ＳｉＯ２の層を原子層堆積法によって堆積させるサイクルを、複数回繰り返すことで形成される。保護膜２５の厚さは、例えば電子放出膜２４の半分以下とされている。より好ましくは、保護膜２５の厚さは、例えば３Å〜１５Å程度とされている。すなわち、電子放出膜２４の厚さは、保護膜２５の厚さよりも厚くされている。
【００６９】
入力電極２６及び出力電極２７は、本体２１の一端面２１ａ上及び他端面２１ｂ上にそれぞれ設けられている。具体的には、入力電極２６及び出力電極２７は、チャンネル２２の開口を除いた一端面２１ａ上において保護膜２５に接するように形成されている。入力電極２６及び出力電極２７は、チャンネル２２の開口を除いた他端面２１ｂ上において保護膜２５に接するように形成されている。入力電極２６及び出力電極２７は、例えばニッケル系の金属を含む金属膜などを蒸着することによって形成されている。蒸着を用いることにより、入力電極２６は、チャンネル２２の開口を除いた一端面２１ａ上に形成され、出力電極２７は、チャンネル２２の開口を除いた他端面２１ｂ上に形成されている。入力電極２６及び出力電極２７の厚さは、例えば１０００Å程度とされている。
【００７０】
ここで、原子層堆積法によって形成された抵抗膜２３、電子放出膜２４及び保護膜２５（以下、本段落において「ＡＬＤ膜」という）の構造又は特性を特定するためには、ＡＬＤ膜の表面状態を解析することが必要である。しかしながら、電子増倍体２０もマイクロチャンネルプレート１０と同様の高アスペクト比の構造体であり、電子増倍体２０に製膜したＡＬＤ膜について、表面状態を具体的に解析可能な機器は、現時点、知られておらず、ＡＬＤ膜の積層構造自体を解析することは困難である。このように、出願時において、ＡＬＤ膜の構造又は特性を解析することが技術的に不可能である又は実際的でない（非実際的である）ことから、電子増倍体２０においては、ＡＬＤ膜をその構造又は特性により直接特定することが不可能又は実際的でないという事情が存在する。
【００７１】
次に、電子増倍体２０の製造方法について説明する。電子増倍体２０の製造方法は、図２に示されるように、ステップＳ１〜ステップＳ３によって抵抗膜２３を本体２１に形成し、ステップＳ４によって電子放出膜２４を抵抗膜２３上に形成し、その後、ステップＳ５によって保護膜２５を電子放出膜２４上に形成する。具体的な説明は、上記マイクロチャンネルプレート１０の製造方法と同様であるため、省略する。なお、予め本体２１に入力電極２６Ａ及び出力電極２７Ａを蒸着等によって形成した後に、上記ステップＳ１〜ステップＳ５によって抵抗膜２３、電子放出膜２４、及び保護膜２５を形成して電子増倍体２０Ａを製造してもよい（図８（ｂ）参照）。この場合、入力電極２６Ａが本体２１の一端面２１ａに接触するように形成されると共に出力電極２７Ａが他端面２１ｂに接触するように形成され、抵抗膜２３、電子放出膜２４、及び保護膜２５は、入力電極２６Ａ及び出力電極２７Ａを被覆するように順次形成されることになる。抵抗膜２３、電子放出膜２４、保護膜２５が形成される範囲は、既に記載の通りであり、上述したように一端面２１ａに、他端面２１ｂ、内壁面２２ａ、及び側面２１ｃを覆うような範囲である。
【００７２】
［作用及び効果］
以上のように構成された電子増倍体２０によれば、マイクロチャンネルプレート１０と同様の作用及び効果を奏する。すなわち、Ａｌ２Ｏ３で形成した電子放出膜２４上にＳｉＯ２で形成した保護膜２５が設けられているため、例えば大気中に放置した場合、ゲインの経時的な劣化を抑制することができる。また、Ａｌ２Ｏ３で形成した電子放出膜２４の厚さをＳｉＯ２で形成した保護膜２５の厚さよりも厚くしているため、二次電子放出係数が大きいＡｌ２Ｏ３の特性を生かして、Ａｌ２Ｏ３で形成した電子放出膜２４を主たる二次電子増倍層として機能させ、効率良くゲインの向上を図ることができる。従って、ゲインの向上を図りつつ、ゲインの経時的な劣化を抑制することが可能となる。
【００７３】
また、電子放出膜２４の厚さは、蛍光Ｘ線分析法を用いて算出した場合、１０Å以上の厚さとされている。このように、Ａｌ２Ｏ３で形成した電子放出膜２４が１０Å以上の厚さであるため、電子放出膜２４を二次電子増倍層として好適に機能させることができる。
【００７４】
また、本体２１は、絶縁性材料で形成されており、本体２１（チャンネル２２の内壁面２２ａ）と電子放出膜２４との間には、抵抗膜２３が形成されている。これにより、本体２１の一端面２１ａに設けられた入力電極２６と本体２１の他端面２１ｂに設けられた出力電極２７との間に電圧が印加されたとき、抵抗膜２３によって電位傾斜を形成し、電子増倍が可能となる。
【００７５】
また、電子放出膜２４及び保護膜２５は、本体２１の一端面２１ａ上、他端面２１ｂ上及び側面２１ｃ上に形成され、入力電極２６及び出力電極２７は、保護膜２５上に形成されている。或いは、入力電極２６Ａが本体２１の一端面２１ａに接触するように形成されると共に出力電極２７Ａが他端面２１ｂに接触するように形成され、電子放出膜２４及び保護膜２５は、入力電極２６Ａ及び出力電極２７Ａ上、本体２１の一端面２１ａ上、他端面２１ｂ上及び側面２１ｃ上に形成されている。この構成では、本体２１の一端面２１ａ上、他端面２１ｂ上及び側面２１ｃ上を電子放出膜２４及び保護膜２５が覆っているため、例えばガス放出の多い材料で本体２１が形成されている場合において、本体２１からのガス放出を効果的に抑制できる。
【００７６】
また、抵抗膜２３、電子放出膜２４及び保護膜２５は、本体２１の一端面２１ａ上、他端面２１ｂ上及び側面２１ｃ上に形成され、入力電極２６及び出力電極２７は、保護膜２５上に形成されている。或いは、入力電極２６Ａが本体２１の一端面２１ａに接触するように形成されると共に出力電極２７Ａが他端面２１ｂに接触するように形成され、抵抗膜２３、電子放出膜２４及び保護膜２５は、本体２１の一端面２１ａ上、他端面２１ｂ上及び側面２１ｃ上に形成されている。この構成では、本体２１の一端面２１ａ上、他端面２１ｂ上及び側面２１ｃ上を電子放出膜２４及び保護膜２５に加えて抵抗膜２３が覆っているため、例えばガス放出の多い材料で本体２１が形成されている場合において、本体２１からのガス放出を効果的に抑制できる。
【００７７】
また、電子放出膜２４及び保護膜２５は、原子層堆積法によって形成された層である。これにより、電子放出膜２４及び保護膜２５を原子層レベルで成膜できるため、膜質が均一となり、ピンホール等の欠陥が抑制された膜を形成することができる。また、複数の金属酸化物（例えばＡｌ２Ｏ３及びＳｉＯ２）を含む混合膜をオングストロームオーダーで成膜することができる。また、例えば電子増倍体２０のような高アスペクト比のギャップ及びトレンチ構造に対して成膜することができる。
【００７８】
［電子増倍体２０の変形例］
上記実施形態では、本体２１は、絶縁性材料で形成されていたが、本体２１は、Ｓｉ等の半導体材料（抵抗性材料）で形成されていてもよい。この場合、本体２１に抵抗膜２３を設ける必要がなく、本体２１に電子放出膜２４を直接形成してもよい（少なくとも内壁面２２ａに形成する）。このような形態においても、上記実施形態と同様の作用効果が得られる。また、抵抗膜２３の製造工程を省けるため、製造コストを削減することが可能となる。
【符号の説明】
【００７９】
１０…マイクロチャンネルプレート、１１ａ…入力面（表面）、１１ｂ…出力面（裏面）、１１…基体、１２…チャンネル、１２ａ…内壁面、１３…抵抗膜、１４…電子放出膜（第１の膜）、１５…保護膜（第２の膜）、１６…入力電極（電極層）、１７…出力電極（電極層）、２０…電子増倍体、２１…本体、２１ａ…一端面（表面）、２１ｂ…他端面（裏面）、２２…チャンネル、２２ａ…内壁面、２３…抵抗膜、２４…電子放出膜（第１の膜）、２５…保護膜（第２の膜）、２６…入力電極（電極層）、２７…出力電極（電極層）。
【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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