(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端面に受光部を有し内部が真空封止された管内に陰極及び陽極を備え、前記受光部を介して入射する光を前記陰極において光電変換して前記陰極から放出された光電子を前記陽極により収集する光電管において、
前記管は一端面に受光部を有する金属バルブの他端面に金属ステムを溶接して構成され、
前記陽極は筒形状を有し前記陽極の下端部に陽極取り出し線が接続され、前記管の軸を囲むように配置され、
前記陰極は陰極取り出し線によって前記管内に支持され、
前記陽極取り出し線及び前記陰極取り出し線は電気的絶縁性を持つガラスによって前記金属ステムに固定され、
前記金属バルブ及び前記金属ステムはグランド電位とされていることを特徴とする光電管。
【請求項２】
前記陰極は円板形状を有し前記陽極の筒内部に配置されていることを特徴とする請求項１記載の光電管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光電面（光電陰極）に入射した光子を光電子に変換し、これを陽極から取り出す光電管に関し、特に、反射型光電面を有する光電管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の光電管の光電子放出層として広帯域の光波長に応答できるものが開発されており、高い光検出感度と大きいＳ／Ｎ比とを持つ光電管が実現されている。従って、他の半導体光センサ等では対応できない光検出域を必要とする分野にこの光電管が広く利用されている。
【０００３】
このような従来の反射型の光電管としては、特開平７−１０５９０３号公報に開示されている構造の光電管が一般的に用いられている。即ち、図４に示すように金属バルブ１００内には光電子放出層が形成された光電面（カソード）１０２が設けられており、光電面１０２にはカソード電圧がリード線１０４，１０６を介して印加されている。受光面板１０８を介して光電面１０２に光子が入射すると、光電面１０２から入射光量に応じた光電子が放出される。この光電子はアノードを兼ねている金属バルブ１００の側壁において収集され入射光が電気信号として検出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の光電管においては、アノードを兼ねる金属バルブ１００を使用していることから、外部電界の影響を受けやすく光電管の出力にノイズが含まれやすいという問題があった。
【０００５】
この発明の課題は、外部電界の影響を遮断し光電管の出力にノイズが含まれないようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の光電管は、一端面に受光部を有し内部が真空封止された管内に陰極及び陽極を備え、前記受光部を介して入射する光を前記陰極において光電変換して前記陰極から放出された光電子を前記陽極により収集する光電管において、前記管は一端面に受光部を有する金属バルブの他端面に金属ステムを溶接して構成され、前記陽極は筒形状を有し前記陽極の下端部に陽極取り出し線が接続され、前記管の軸を囲むように配置され、前記陰極は陰極取り出し線によって前記管内に支持され、前記陽極取り出し線及び前記陰極取り出し線は電気的絶縁性を持つガラスによって前記金属ステムに固定され、前記金属バルブ及び前記金属ステムはグランド電位とされていることを特徴とする。
【０００７】
この請求項１記載の光電管によれば、導電性を有する管の電位がグランド電位とされているため、この導電性を有する管により外部からの影響を遮断することができ、光電管の出力にノイズが含まれるのを防止することができる。
【０００８】
また、請求項２記載の光電管は、前記陰極は円板形状を有し前記陽極の筒内部に配置されていることを特徴とする。この請求項２記載の光電管によれば、陰極において放出された光電子を陽極により効率よく収集することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は第１の実施の形態にかかる光電管２を示す斜視図であり、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれこの光電管２の平面図，側断面図，裏面図を示している。
【００１２】
金属バルブ１０は両端が開口した円筒形状を有しており金属容器の側管を構成している。この金属バルブ１０の一方の開口面にはバルブ内部に突出する内向きフランジ１０ａが形成されており、この内向きフランジ１０ａに受光面板（フェイスプレート）１２が融着されている。この受光面板１２は透光性のガラス材料からなり、この受光面板１２によって側管の一方の開口面が塞がれている。
【００１３】
また、金属バルブ１０の他方の開口面にはバルブ外部に突出する外向きフランジ１０ｂが形成されており、この外向きフランジ１０ｂに金属ステム１４が抵抗溶接されている。金属バルブ１０及びこの金属ステム１４は鉄，コバルト，ニッケルの合金（コバール）からなり、ガラス材料と融着しやすい性質を備えている。この金属ステム１４によって側管の他方の開口面が塞がれ、金属ステム１４の中央部に設けられた金属排気管１６から金属容器内部が真空排気されることにより、金属容器内部は真空状態に保たれている。また、これら金属バルブ１０、金属ステム１４は電気的に接触しており同電位、即ちグランド電位に設定されている。
【００１４】
金属容器内部の受光面板１２に対向する位置には円板状の光電面１８が設けられている。この光電面１８の受光面板１２に対向する表面にはＣｓ−Ｔｅからなる光電子放出層が形成されており、光電面１８は１本の陰極取り出し線２０によって金属容器内に支持されている。また金属容器内部には、側管軸を囲むように、即ち受光面板１２を内部に配置するように筒型形状を有する陽極２２が配置されている。この陽極２２の下端部には３本の陽極取り出し線２４が接続されている。この陰極取り出し線２０及び陽極取り出し線２４は銅線等の導電材料からなり、電気的絶縁性を持つテーパー状ハーメチックガラス２６によって金属ステム１４に固定されている。
【００１５】
この光電管２の真空封止は具体的には次のように行われる。まず、受光面板１２が融着された金属バルブ１０が用意される。またハーメチックガラス２６によって陰極取り出し線２０及び陽極取り出し線２４が配設された金属ステム１４が用意される。そして、陽極２２の下端部に各陽極取り出し線２４が溶接される。また、予めＴｅが蒸着された光電面１８が陰極取り出し線２０に溶接される。その後、金属バルブ１０の外向きフランジ１０ｂと金属ステム１４とが抵抗溶接治具を用いて抵抗溶接され金属容器のフランジ部の真空気密が保たれる。
【００１６】
次に、以上の工程を経た光電管２は、光電管２に設けられた排気管１６を介して真空ポンプ（図示せず）につながっている。このような状態で真空ポンプが駆動されて光電管２の金属容器内部が真空排気される。
【００１７】
この排気が終了すると金属容器内部の真空度が確認され、所定の真空度に達している場合にはアルカリ活性工程に入る。つまり、セシウム源が高周波誘導加熱器で加熱されセシウムが金属容器内に導入される。このアルカリ活性工程によって、光電面１８にＣｓ−Ｔｅからなる光電子放出層が形成される。最後に、金属容器下部となる金属排気管１６が一定長さを残して封止切られる。
【００１８】
このようにして得られた光電管２は次のように使用される。つまり、陰極取り出し線２０に陰極電位が与えられ、陽極取出し線２４に陰極電位より高い電位の陽極電位が与えられる。このように各電極間に電圧を印加した状態で、受光面板１２を介して光電面１８に光が入射すると、光電面１８から光電子が放出される。光電面１８から放出された光電子は、陽極電極２２に収集され入射光が電気信号として取り出される。
【００１９】
この実施の形態にかかる光電管２によれば、導電性を有する金属バルブ１０の電位がグランド電位とされているため、この金属バルブ１０により外部電界の影響を遮断することができ、光電管の出力にノイズが含まれるのを防止することができる。従って、電子信号としての微少な電流を確実に出力することができる。また、金属バルブ１０がグランド電位とされているため、光電管２の取り付けを行う場合に金属バルブ１０を用いることにより容易に取り付けを行うことができる。
【００２０】
次に、図３を参照して、この発明の第２の実施の形態にかかる光電管４について説明する。この光電管４は、ガラスバルブ４０内に光電子放出層が形成された光電面（カソード）４２及び円筒形上を有するアノード４４が設けられており、リード線４６によりアノード４４には陽極電圧が印可されると共にカソード４２には陰極電圧が印可されている。また、ガラスバルブ４０の外周壁には導電性部材４８が設けられており、この導電性部材４８の電位がグランド電位とされている。
【００２１】
この第２の実施の形態にかかる光電管４においても、導電性部材４８の電位がグランド電位とされているため、この導電性部材４８により外部電界の影響を遮断することができ、光電管４の出力にノイズが含まれるのを防止することができる。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、導電性を有する管の電位がグランド電位とされているため、この導電性を有する管により外部からの影響を遮断することができ、光電管の出力にノイズが含まれるのを防止することができる。
【００２３】
また請求項２記載の発明によれば、陰極において放出された光電子を陽極により効率よく収集することができる。
【００２４】
また請求項３記載の発明によれば、管の外壁部に導電性部材が設けられ、導電性部材がグランド電位とされているため、この導電性部材により外部からの影響を遮断することができ、光電管の出力にノイズが含まれるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態にかかる光電管の斜視図である。
【図２】この発明の第１の実施の形態にかかる光電管の三面を示す図である。
【図３】この発明の第２の実施の形態にかかる光電管の側断面図である。
【図４】従来の光電管の側断面図である。
【符号の説明】
２，４…光電管、１０…金属バルブ（側管）、１２…受光面板、１４…金属ステム、１６…金属排気管、１８…光電面（光電陰極）、２０…陰極取り出し線、２２…陽極、２４…陽極取り出し線、２６…テーパー状ハーメチックガラス、４０…ガラスバルブ、４２…光電面（カソード）、４４…アノード、４８…導電性部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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