(57)【要約】【課題】安価且つ簡単な工程でＭＣＰを製作するＭＣＰ製作用金型装置及びそのＭＣＰ製作用金型装置を用いたＭＣＰ製作方法を提供する。【解決手段】本発明のＭＣＰを製作する方法は、平らな第１基板を前記凸凹状の金型上に配置する段階と、第１基板に圧力を加え、第１基板の両面に凸凹形状を持たせる段階と、凸凹状の第１基板１１１ａ及び平らな第２基板１１４それぞれの両面に二次電子放出物質を塗布する段階と、二次電子放出物質が塗布された凸凹状の第１基板１１１ａと第２基板１１４とを交互に積層してマイクロチャネル１１６を形成する段階とを含んでなる。【選択図】図４ｄ
2004200174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凸凹状の金型を用いたＭＣＰ(Micro-channel Plate)製作方法において、
（ａ）平らな第１基板を前記凸凹状の金型上に配置する段階と、
（ｂ）前記第１基板に熱を加え、前記第１基板の下面には真空を適用し、上面には圧力を加えて前記第１基板の両面に凸凹形状を持たせる段階と、
（ｃ）凸凹状の第１基板及び平らな第２基板それぞれの両面に二次電子放出物質を塗布する段階と、
（ｄ）前記二次電子放出物質が塗布された前記凸凹状の第１基板と前記第２基板とを交互に積層してマイクロチャネルを形成する段階とを備えるＭＣＰ製作方法。
【請求項２】
前記二次電子放出物質の塗布時、前記二次電子放出物質の成分にＰｂＯを含ませた後、ＰｂＯを水素（Ｈ2）雰囲気中で還元させ、還元量に応じて前記二次電子放出物質の抵抗を調節する段階をさらに備える請求項１記載のＭＣＰ製作方法。
【請求項３】
前記（ｂ）段階と（ｃ）段階との間に、前記凸凹状の第１基板と前記平らな第２基板それぞれの両表面に電気伝導体物質を塗布する段階をさらに備える請求項１記載のＭＣＰ製作方法。
【請求項４】
前記交互に積層された基板を所定の角度で傾けて所定のマイクロチャネルの長さに切断する段階をさらに備える請求項１記載のＭＣＰ製作方法。
【請求項５】
前記二次電子放出物質はＳｉＯ2、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＺｎＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＬａＯ3、ＭｇＦ2、ＣａＦ2、ＬｉＦからなる群より選ばれたいずれか一つである請求項１記載のＭＣＰ製作方法。
【請求項６】
凸凹状の金型を用いたＭＣＰ製作方法において、
（ａ）平らな基板を前記凸凹状の金型上に配置する段階と、
（ｂ）前記基板に熱を加えて溶かし、前記基板の下面には真空を適用し、上面には圧力を加えて前記下面に凸凹形状を持たせる段階と、
（ｃ）下面凸凹状の基板の両面に二次電子放出物質を塗布する段階と、
（ｄ）二次電子放出物質の塗布された前記基板を積層してマイクロチャネルを形成する段階とを備えるＭＣＰ製作方法。
【請求項７】
前記二次電子放出物質の塗布時、前記二次電子放出物質の成分にＰｂＯを含ませた後、ＰｂＯを水素（Ｈ2）雰囲気中で還元させ、還元量に応じて前記二次電子放出物質の抵抗を調節する段階をさらに備える請求項６記載のＭＣＰ製作方法。
【請求項８】
前記（ｂ）段階と（ｃ）段階との間に、前記一面凸凹状の基板の両面に電気伝導体物質を塗布する段階をさらに備える請求項６記載のＭＣＰ製作方法。
【請求項９】
前記積層された基板を所定の角度で傾けて所定のマイクロチャネルの長さに切断する段階をさらに備える請求項６記載のＭＣＰ製作方法。
【請求項１０】
前記二次電子放出物質はＳｉＯ2、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＺｎＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＬａＯ3、ＭｇＦ2、ＣａＦ2、ＬｉＦからなる群より選ばれたいずれか一つである請求項６記載のＭＣＰ製作方法。
【請求項１１】
第１薄板と、
前記第１薄板より高さが低い第２薄板と、
前記第１薄板と前記第２薄板とを結合して固定する結合固定手段とを備え、
前記第１薄板と前記第２薄板とを交互に配列して凸凹状にし、前記第２薄板は凸凹状によって設けられた谷部に真空が適用されるように空気通路を有するＭＣＰ製作用金型装置。
【請求項１２】
前記第２薄板が多孔性材料からなる請求項１１記載のＭＣＰ製作用金型装置。
【請求項１３】
前記第２薄板の谷部の接合部位が粗く処理されてスクラッチが入った請求項１１記載のＭＣＰ製作用金型装置。
【請求項１４】
前記第２薄板の谷部の接合部位に微細な隙間が設けられ、前記微細な隙間に連結されて前記第１薄板と前記第２薄板とを貫通するホールが設けられた請求項１１記載のＭＣＰ製作用金型装置。
【請求項１５】
前記結合固定手段は、交互に配列された前記第１薄板と前記第２薄板との両端面に接合されたブロックと、交互に配列された前記第１薄板と第２薄板と前記ブロックとを貫通して締結するボルト及びナットとを備える請求項１１記載のＭＣＰ製作用金型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロチャネルプレート(Micro-channel Plate；以下「ＭＣＰ」という)製作方法及びＭＣＰ製作用金型装置に関し、より詳しくは、凸凹状のＭＣＰ製作用金型装置と、これを用いて成形された凸凹状の基板に二次電子放出物質を塗布して積層することにより低費用で簡単な工程によってＭＣＰを製作する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＣＰは、多数のマイクロチャネルが垂直方向に配列された板状の電子部品であって、各マイクロチャネルが入力電子の数を増幅させる役割を果たすため、電子増幅を必要とする電子装置に多く使用されている。ＭＣＰは、光電子増幅管(Photomultiplier Tube)や影像増幅管(Image-intensifier Tube)などの高利得検出器で増幅装置の役割を果たし、暗視システム(Night Vision System)、レーザ衛星測距システム(Laser Satellite Ranging System)、ソフトＸ線天体望遠鏡、惑星探査用スペクトロメータ(spectrometer)のような光学製品、高速オシロスコープ(oscilloscope)、Ｘ線影像増幅器などの非常に様々な分野で使用される。
【０００３】
図１ａは通常のＭＣＰの構造を示す。一般に、ＭＣＰは１０4〜１０7個の垂直方向に配列されたマイクロチャネル１１を有するが、マイクロチャネルの直径は１０〜１００μｍ、マイクロチャネルの長さは直径の４０〜１００倍程度である。最近はマイクロチャネルの直径が数μｍに過ぎないＭＣＰも市販されている。マイクロチャネル１１はフランジ１２によって固定され、電極１３がマイクロチャネル１１の両端面に設置されている。電極１３には二次電子の加速のために約１０００Ｖ程度の電圧が印加される。この際、マイクロチャネル１１に流れる電流は数μＡ程度である。
【０００４】
次に、ＭＣＰの電子増幅原理を説明する。ＭＣＰのマイクロチャネル１１に入った高エネルギーの初期１次電子が、マイクロチャネル１１の壁に塗布された二次電子放出物質にぶつかると、エネルギーが高くなった二次電子放出物質内の電子がマイクロチャネル１１の内側に放出される。この際、放出された二次電子は一次電子に比べて低いエネルギーを有し、マイクロチャネル１１の壁に衝突するまでマイクロチャネル１１の内部に存在する電場によって加速される。これにより、運動エネルギーが高くなったそれぞれの電子はさらにマイクロチャネル１１の壁にぶつかって２次電子放出現象を起こす。
【０００５】
このような一連の電子衝突及び放出過程は、全ての電子がマイクロチャネル１１を通り抜けるまで連続的に行われるため、電子の数はマイクロチャネル１１の長手方向に沿って幾何級数的に増加し、マイクロチャネル１１の出口からは初期一次電子の１０4倍以上の多量の電子が通り抜ける。
【０００６】
図１ｂは従来のＭＣＰ製作工程を示す。まず、管状のガラス１７と円筒状のコアガラス１６とを結合してガラス繊維を作り、熱を加えて軟性を高めた後、数回の引抜(drawing)工程によってガラス繊維の直径を減少させる。次に、直径が小さくなったガラス繊維を積んで束にした後、結合させて一つのＭＣＰ素材を作る。製作されたＭＣＰ素材を垂直方向に対し０〜１０°程度の傾斜角で４０〜１００倍程度の直径対長さの比を持つように切断した後、コアガラス１６をエッチングしてマイクロチャネル１１を形成する。コアガラス１６と管状のガラス１７とはエッチングに関する化学的な特性が相違するので、エッチング工程の際、コアガラス１６はエッチングされて除去される一方、管状のガラス１７はそのまま残ることにより、マイクロチャネル１１を形成する。最後に、マイクロチャネル１１をフランジ１２で固定し、マイクロチャネル１１の両端面に電極１３を付着した後、水素雰囲気中で還元過程によってマイクロチャネル１１の壁の抵抗値を調節すると、ＭＣＰの製作が完了する。
【０００７】
上述した工程によって製作されるＭＣＰは、ガラス繊維の引抜工程の際に均一な直径の減少が要求され、ガラス繊維束の結合時に中央付近から過度な温度上昇が発生するため、高価であり、大面積のＭＣＰを製作することが難しいという欠点を持っている。
【０００８】
かかる欠点を克服するために、チャネル形状が刻まれたローラーを用いてＭＣＰを製作する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。まず、チャネル形状が刻まれたローラーにフィルムを通過させてフィルムにチャネル形状を形成した後、これを連続的に円筒状に巻く。その後、円筒状に巻かれたフィルムを結合させ、マイクロチャネルの長さと同一の幅で半径方向に切断した後、マイクロチャネル内に二次電子放出物質を塗布することにより、ＭＣＰを製作する。ところが、この方法はマイクロチャネルが既に形成された状態でマイクロチャネルの直径の４０〜１００倍程度の長さを持つ長いマイクロチャネルの内部に二次電子放出物質を塗布しなければならないので、高精密の塗布工程によって製作コストが高くなるという問題点をもっている。
【０００９】
一方、シリコンエッチング工程を用いたＭＣＰ製作方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。ところが、この発明は、大面積シリコン基板の製作が難しいため、大面積ＭＣＰを製作することができないという問題点をもっている。
【００１０】
また、陽極酸化処理(anodizing)を用いたＭＣＰ製作方法も提案されている（例えば、特許文献３参照）。この方法によれば、陽極酸化処理を用いて金属表面を酸化させる際、酸化物に直径５〜５００ｎｍのマイクロチャネルを３０ｎｍ間隔で形成し、酸化膜の厚さを増加させてＭＣＰを製作する。ところが、この発明も特許文献１に記載の技術と同様に高精密の二次電子放出物質塗布工程が要求されるため、塗布工程で製作コストが上昇するという問題点をもっている。
【特許文献１】米国特許第５,５６５,７２９号明細書
【特許文献２】米国特許第５,９９７,７１３号明細書
【特許文献３】米国特許第６,０４５,６７７号明細書
【特許文献４】米国特許第５,５４４,７７２号明細書
【非特許文献１】ジョセフ  ラディスラス  ワイザ，「マイクロチャネル・プレート検出器」，原子核の機器及び方法，ノース−ホーランド  パブリッシング  カンパニー，１９７９年，１６２，ｐ．５８７―６０１（Ｊｏｓｅｐｈ  Ｌａｄｉｓｌａｓ  Ｗｉｚａ，「Ｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌ  Ｐｌａｔｅ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ」，Ｎｕｃｌｅａｒ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ，Ｎｏｒｔｈ−Ｈｏｌｌａｎｄ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏｍｐａｎｙ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述したように、従来のＭＣＰ製作方法は、マイクロチャネルの製作工程について新しい方法のみを提示しており、マイクロチャネルの壁に二次電子放出物質を塗布することが可能な低コストの塗布工程を提示していないため、大面積の安価なＭＣＰを製作することが難しい。従って、これを解決するためには、マイクロチャネル製作工程と二次電子放出物質塗布工程を共に考慮したＭＣＰ製作方法の開発が必要である。
【００１２】
本発明は、かかる問題点を解決するためのもので、その目的は、二次電子放出物質が塗布された大面積のＭＣＰを低コストで製作することが可能なＭＣＰ製作方法を提供することにある。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、本発明に係るＭＣＰ製作方法に適したＭＣＰ製作用金型装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の一態様は、凸凹状の金型を用いたＭＣＰ製作方法において、平らな第１基板を前記凸凹状の金型上に配置する段階と、第１基板に圧力を加え、第１基板の両面に凸凹形状を持たせる段階と、凸凹状の第１基板及び平らな第２基板それぞれの両面に二次電子放出物質を塗布する段階と、二次電子放出物質が塗布された凸凹状の第１基板と平らな第２基板とを交互に積層してマイクロチャネルを形成する段階とを含んでなる。二次電子放出物質を塗布する前に凸凹状の第１基板及び平らな第２基板それぞれの両面に電気伝導体物質を塗布し、二次電子放出物質に電子供給が円滑に行われるようにすることができる。
【００１５】
本発明の他の態様は、凸凹状の金型を用いたＭＣＰ製作方法において、平らな基板を凸凹状の金型上に配置する段階と、基板に圧力を加えて基板の一面に凸凹形状を持たせる段階と、一面凸凹状の基板の両面に二次電子放出物質を塗布する段階と、二次電子放出物質の塗布された基板を積層してマイクロチャネルを形成する段階とを含んでなる。二次電子放出物質を塗布する前に、一面凸凹状の第１基板の両面に電気伝導体物質を塗布し、二次電子放出物質に電子供給が円滑に行われるようにすることができる。
【００１６】
本発明に係るＭＣＰ製作用金型装置として、第１薄板と、第１薄板より高さが低い第２薄板と、第１薄板と第２薄板とを結合して固定する結合固定手段とを含み、第１薄板と第２薄板とを交互に配列して凸凹状にし、第２薄板は凸凹状によって設けられた谷部に真空が適用されるように空気通路を有するＭＣＰ製作用金型装置が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、凸凹状のＭＣＰ製作用金型装置を用いて、凸凹状の基板に二次電子放出物質を含むコーティング物質を塗布した後積層することでより容易に大面積のＭＣＰを製作することができ、ＭＣＰの製作コストを節減するという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図２は本発明に係るＭＣＰ製作用金型装置の一実施形態を示す図である。
本発明に係るＭＣＰ製作用金型装置は、高さの異なる２種の薄板１０１、１０２、ブロック１０３、ボルト１０４及びナット１０５からなる。高い薄板１０１と低い薄板１０２とを交互に配列した後、ブロック１０３、ボルト１０４及びナット１０５のように圧縮力を加えることが可能な機構を用いて固定すると、凸凹状の金型装置が製作される。
【００１９】
薄板１０１、１０２はステンレススチールや銅など様々な材料を使用することができ、製作すべきマイクロチャネルの大きさに応じて数十μｍ〜数百μｍの厚さを有する。高い薄板１０１と低い薄板１０２との高さの差もマイクロチャネルの大きさに応じて数十μｍ〜数百μｍである。ブロック１０３、ボルト１０４及びナット１０５は交互に繰り返し配列された薄板１０１、１０２を固定するためのもので、当業者であれば、ブロック１０３、ボルト１０４及びナット１０５以外の様々な固定機構を用いても薄板１０１、１０２を固定することが可能であるという事実が分る。
【００２０】
製作された金型の谷部１０６は、後述のＭＣＰ製作工程中に真空を適用することができなければならないので、空気の通り抜ける通路が必要である。空気の通り抜ける通路を形成する方法としては、低い薄板１０２の一部を切り取る方法や、多孔性材料で製作された薄板を用いる方法、薄板の一部又は全部を粗く処理する方法などがある。
【００２１】
図３ａは低い薄板１０２の一部を切り取る方法によって形成された金型装置を示す。低い薄板１０２の上部に微細な隙間１０８が設けられ、２種の薄板１０１、１０２を貫通するホール１０９が微細な隙間１０８と連結される。ＭＣＰ製作工程中に真空を適用すると、隙間１０８とホール１０９を通して金型装置の谷部１０６の空気が通り抜ける。
【００２２】
図３ｂは多孔性材料からなる低い薄板１０２を用いて形成された金型装置を示す。多孔性材料としてフォーム(foam)、又は金属粉やセラミック粉などの様々な形のパウダーを用いた焼結体などが使用される。ＭＣＰ製作工程中に真空を適用すると、多孔性材料の多数の孔から金型装置の谷部１０６の空気が通り抜ける。
【００２３】
図３ｃは低い薄板１０２の一部を粗く処理して形成された金型装置を示す。低い薄板１０２の上部を粗く処理してスクラッチ部分１０７を形成する。ＭＣＰ製作工程中に真空を適用すると、スクラッチ部分１０７を通して金型の谷部１０６の空気が通り抜ける。
【００２４】
次に、前述したＭＣＰ製作用金型装置を用いてＭＣＰを製作する方法を説明する。
（第１実施形態）
図４ａに示すように、第１基板１１１を、２種の薄板１０１、１０２を用いて製作された金型装置上に配置する。第１基板１１１としてはエンジニアリングプラスチックのような高分子物質板又はガラス板が使用される。第１基板１１１の下に位置する金型の谷部１０６には空気通路を介して真空を適用し、第１基板１１１の上面には圧縮された空気を用いて圧力を加える。この際、図４ｂに示すように、ヒータ１１２とファン１１３を用いて第１基板１１１に熱を加えて変形を容易にする。その後、第１基板１１１を冷却すると、凸凹状の第１基板１１１ａが形成される。空気通路を介して真空の代わりに圧力を加えて凸凹状の第１基板１１１ａを金型装置から分離する。
【００２５】
形成された凸凹状の第１基板１１１ａ及び平らな第２基板１１４の表面に、図４ｃに示すように、二次電子放出物質を塗布して二次電子放出物質塗布層１１５を形成する。第２基板１１４も第１基板１１１と同一の物質の基板である。二次電子放出物質としてはＳｉＯ2、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＺｎＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＬａＯ3、ＭｇＦ2、ＣａＦ2、ＬｉＦなどが使用される。二次電子放出物質を塗布する方法の一例としてはゾルゲル法が挙げられる。ゾルゲル法を使用すると、二次電子放出物質を、高分子物質板が耐えられる低温度で容易に塗布することができる。ガラス板は、高温度でも二次電子放出物質を塗布することができるため、ゾルゲル法の他にＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法など高分子物質板に比べて様々な方法で二次電子放出物質を塗布することができる。
【００２６】
図４ｄに示すように、二次電子放出物質塗布層１１５が塗布された凸凹状の第１基板１１１ａと平らな第２基板１１４とを交互に積層した後、所定の硬化サイクルを用いて二次電子放出物質を硬化させる。すると、積層された基板１１１ａ、１１４が結合され、二次電子放出物質塗布層１１５が塗布された多数のマイクロチャネル１１６を有するＭＣＰ素材が製作される。このように製作されたＭＣＰ素材を所要のマイクロチャネル１１６の長さに切断する。通常、切断長さはマイクロチャネル１１６の直径の４０〜１００倍であり、積層された基板１１１ａ、１１４を所定の角度で傾けて切断する。基板を傾けて切断すると、マイクロチャネル１１６の角度が形成されて二次電子放出がより容易になる。
【００２７】
一方、二次電子放出物質塗布層１１５の表面の電気抵抗を調節する必要がある。マイクロチャネル１１６の電子増幅過程で放出された多数の二次電子によって二次電子放出物質塗布層１１５の表面の電子が枯渇する。したがって、電子増幅過程を繰り返し行うためには、二次電子放出物質塗布層１１５の表面にさらに電子を供給しなければならない。電子供給は電子増幅過程を済ませた後、次の増幅過程前までの時間内に行われなければならない。二次電子放出物質塗布層１１５の表面が適切な電気抵抗値を持つように調節すると、電子供給が円滑に行われる。このような方法の一例としては、二次電子放出物質の塗布時、二次電子放出物質の成分にＰｂＯを含ませた後、抵抗調節工程でＰｂＯを水素（Ｈ2）雰囲気中で還元させ、還元量に応じて抵抗を調節する方法がある。
【００２８】
二次電子放出物質塗布層１１５の電気抵抗値を調節した後、ＭＣＰの両切断面に電極を設置すると、ＭＣＰの製作が完了する。
（第２実施形態）
図５ａに示すように、基板１１１をＭＣＰ製作用金型装置上に配置した後、基板１１１上に平板１２１を配置する。基板１１１としてはエンジニアリングプラスチックのような高分子物質板又はガラス板が使用される。基板１１１の下に位置する金型の谷部１０６に空気通路を介して真空を適用し、図５ｂに示すように、ヒータ１１２とファン１１３とを用いて基板１１１を溶かした後、空圧又は油圧で平板１２１に圧力を加えると、金型の谷部１０６に溶融状態の基板１１１材料が充填される。その後、基板１１１を冷却すると、一面凸凹状の基板１１１ｂが形成される。空気通路を介して真空の代わりに圧力を加えて凸凹状の基板１１１ｂを金型から分離する。
【００２９】
前記凸凹状の基板１１１ｂの表面に、図５ｃに示すように二次電子放出物質を塗布して二次電子放出物質塗布層１１５を形成する。二次電子放出物質としてはＳｉＯ2、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＺｎＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＬａＯ3、ＭｇＦ2、ＣａＦ2、ＬｉＦなどが使用される。
【００３０】
図５ｄに示すように、二次電子放出物質が塗布された凸凹状の基板１１１ｂを積層した後、所定の硬化サイクルを用いて二次電子放出物質を硬化させる。すると、積層された基板１１１ｂが結合され、二次電子放出物質の塗布された多数のマイクロチャネル１１６を有するＭＣＰ素材が製作される。本実施形態に係る凸凹状の基板１１１ｂは、第１実施形態における凸凹状の基板１１１ａとは異なり一面が平らなので、両面が平らな他の基板を用いて交互に積層する必要がない。このように製作されたＭＣＰ素材を所要のマイクロチャネル１１６の長さに切断する。通常、切断長さはマイクロチャネル１１６の直径の４０〜１００倍であり、積層された基板１１１ｂを所定の角度で傾けて切断する。
【００３１】
二次電子放出物質塗布層１１５の電気抵抗値を調節した後、ＭＣＰの両切断面に電極を設置すると、ＭＣＰの製作が完了する。
（第３実施形態）
第１実施形態でのように二次電子放出物質塗布層１１５の電気抵抗を調節する代わりに、二次電子放出物質塗布層１１５の下に電気伝導体層１３１を設けて二次電子放出物質塗布層１１５に電子を供給することができる。第１実施形態と同様の方法で形成された凸凹状の第１基板１１１ａ及び平らな第２基板１１４に、図６ａに示すように電気伝導体物質を塗布して電気伝導体層１３１を形成した後、その上に二次電子放出物質を塗布して二次電子放出物質塗布層１１５を形成する。
【００３２】
電気伝導体物質としては金属、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)のように伝導性を有する物質が使用され、二次電子放出物質としてはＳｉＯ2、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＺｎＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＬａＯ3、ＭｇＦ2、ＣａＦ2、ＬｉＦなどが使用される。
【００３３】
図６ｂに示すように、電気伝導体物質及び二次電子放出物質が塗布された凸凹状の第１基板１１１ａと平らな第２基板１１４とを交互に積層した後、所定の硬化サイクルを用いて二次電子放出物質を硬化させる。すると、積層された基板１１１ａ、１１４が結合されて多数のマイクロチャネル１１６を有するＭＣＰ素材が製作される。このように製作されたＭＣＰ素材を所要のマイクロチャネル１１６の長さに切断する。通常、切断長さはマイクロチャネル１１６の直径の４０〜１００倍であり、積層された基板１１１ａ、１１４を所定の角度で傾けて切断する。ＭＣＰの両切断面に電極を設置すると、ＭＣＰの製作が完了する。
【００３４】
（第４実施形態）
第２実施形態でのように二次電子放出物質塗布層１１５の電気抵抗を調節する代わりに、二次電子放出物質塗布層１１５の下に電気伝導体層１３１を設けて二次電子放出物質塗布層１１５に電子を供給することができる。第２実施形態と同様の方法で形成された凸凹状の基板１１１ｂの表面に、図７ａに示すように電気伝導体物質を塗布して電気伝導体層１３１を形成した後、その上に二次電子放出物質を塗布して二次電子放出物質塗布層１１５を形成する。
【００３５】
電気伝導体物質としては金属、ＩＴＯのように伝導性をもつ物質が使用され、二次電子放出物質としてはＳｉＯ2、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＺｎＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＬａＯ3、ＭｇＦ2、ＬｉＦなどが使用される。
【００３６】
図７ｂに示すように、電気伝導体物質及び二次電子放出物質が塗布された凸凹状の基板１１１ｂを積層した後、所定の硬化サイクルを用いて二次電子放出物質を硬化させる。すると、積層された基板１１１ｂが結合され、多数のマイクロチャネル１１６を有するＭＣＰ素材が製作される。このように製作されたＭＣＰ素材を所要のマイクロチャネル１１６の長さに切断する。通常、切断長さはマイクロチャネル１１６の直径の４０〜１００倍であり、積層された基板１１１ｂを所定の角度で傾けて切断する。ＭＣＰの両切断面に電極を設置すると、ＭＣＰの製作が完了する。
【００３７】
凸凹金型を用いたＭＣＰ製作方法の実施形態を添付図面に基づいて説明したが、当業者であれば、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能である。従って、本発明は前述した実施形態及び添付図面に限定されず、このような変更などは特許請求の範囲に属するものと理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１ａ】通常のＭＣＰの側面断面図である。
【図１ｂ】従来のＭＣＰ製作工程を示す概略図である。
【図２】本発明に係るＭＣＰ製作用金型装置の概略図である。
【図３ａ】本発明に係るＭＣＰ製作用金型装置の実施形態を示す概略図である。
【図３ｂ】本発明に係るＭＣＰ製作用金型装置の実施形態を示す概略図である。
【図３ｃ】本発明に係るＭＣＰ製作用金型装置の実施形態を示す概略図である。
【図４ａ】本発明に係るＭＣＰ製作方法の第１実施形態を示す概略図である。
【図４ｂ】本発明に係るＭＣＰ製作方法の第１実施形態を示す概略図である。
【図４ｃ】本発明に係るＭＣＰ製作方法の第１実施形態を示す概略図である。
【図４ｄ】本発明に係るＭＣＰ製作方法の第１実施形態を示す概略図である。
【図５ａ】本発明に係るＭＣＰ製作方法の第２実施形態を示す概略図である。
【図５ｂ】本発明に係るＭＣＰ製作方法の第２実施形態を示す概略図である。
【図５ｃ】本発明に係るＭＣＰ製作方法の第２実施形態を示す概略図である。
【図５ｄ】本発明に係るＭＣＰ製作方法の第２実施形態を示す概略図である。
【図６ａ】本発明に係るＭＣＰ製作方法の第３実施形態を示す概略図である。
【図６ｂ】本発明に係るＭＣＰ製作方法の第３実施形態を示す概略図である。
【図７ａ】本発明に係るＭＣＰ製作方法の第４実施形態を示す概略図である。
【図７ｂ】本発明に係るＭＣＰ製作方法の第４実施形態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０１、１０２…薄板
１０３…ブロック
１０４…ボルト
１０５…ナット
１０６…谷部
１０９…ホール
１１１、１１４…第１及び第２基板
１１１ａ、１１１ｂ…凸凹状の基板
１１５…二次電子放出物質塗布層
１１６…マイクロチャネル
１３１…電気伝導体層
【図１ａ】
2004200174.tif 000003
【図１ｂ】
2004200174.tif 000004
【図２】
2004200174.tif 000005
【図３ａ】
2004200174.tif 000006
【図３ｂ】
2004200174.tif 000007
【図３ｃ】
2004200174.tif 000008
【図４ａ】
2004200174.tif 000009
【図４ｂ】
2004200174.tif 000010
【図４ｃ】
2004200174.tif 000011
【図４ｄ】
2004200174.tif 000012
【図５ａ】
2004200174.tif 000013
【図５ｂ】
2004200174.tif 000014
【図５ｃ】
2004200174.tif 000015
【図５ｄ】
2004200174.tif 000016
【図６ａ】
2004200174.tif 000017
【図６ｂ】
2004200174.tif 000018
【図７ａ】
2004200174.tif 000019
【図７ｂ】
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