專利名稱：具有高收集均勻性的高速光電倍增管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光電倍增管，這種光電倍增管包括一個光電陰極、聚焦電極和一個聚焦倍增裝置，該裝置具有一個相對于光電陰極的大輸入表面和至少一個輸入倍增電極。
本發(fā)明可適用于光電倍增管的普通技術(shù)領(lǐng)域。
像開始段落所述的光電倍增管相當于被稱為“線性聚焦”管的傳統(tǒng)管種，例如美國專利說明書NO.3099764中所述。聚焦倍增裝置也被稱為雷奇曼裝置，除了輸入倍增電極之外，它還包括一系列按下述方式配置形成的倍增電極，即沿倍增裝置的電子軌跡的逐級聚焦得以保證，所述聚焦降低了各級之間傳輸時間的差異，而且使該裝置并因此使該倍增管具有高的工作速率。此外，聚焦線性管具有良好的入射流線性響應(yīng)特性，可以認為主要是由各級的聚焦引起的。
然而，借助于電子光學系統(tǒng)，在現(xiàn)有的光電倍增管的輸入端得到的光電陰極發(fā)射的光電子的收集效率并非恒定的，因為聚焦倍增裝置的輸入倍增電極，也就是該情況下的管子的第一倍增電極，具有比光電陰極較小的表面，而且與所述光電陰極相隔太遠，這就在一定程度上造成了收集非均勻性，從而使光電陰極周邊發(fā)出的電子不能完全被輸入倍增電極所捕獲。
本發(fā)明的目的是要提供一種光電倍增管，這種光電倍增管包括一個光電陰極，聚焦電極和一個聚焦倍增裝置，該裝置具有一個相對于光電陰極的大輸入表面和至少一個輸入倍增電極，即使在光電陰極具有較大尺寸的情況下，該倍增管也使得收集效率和均勻性比普通的聚焦線性光電倍增管好得多，且同時提供了良好的線性和速度。
根據(jù)本發(fā)明，其目的是這樣實現(xiàn)的，所述光電倍增管包括在光電陰極和所述聚焦倍增裝置之間的第一倍增級，從由光電陰極和聚焦電極組成的組件觀察，上述第一倍增級依次包括一個加速柵，一個帶孔的板狀倍增電極和一個與所述的倍增電極有相同結(jié)構(gòu)的引出柵，該引出柵的輸出通過聚焦電極被藕合到所述倍增裝置的輸入倍增電極。
帶孔的板狀倍增電極和相應(yīng)的引出柵可從現(xiàn)有技術(shù)中得知，并且一般被用于形成包括疊層配置的倍增電極的電子-倍增器件，如法國專利說明書NO.2549288或未公開的法國專利申請NO.8809083中所述。
正如后面將要詳細敘述的，根據(jù)本發(fā)明的光電倍增管包括一個大的收集表面，其尺寸對應(yīng)于第一倍增電極的尺寸，借助于帶孔的板狀結(jié)構(gòu)，該管能夠使沿相對于第一倍增電極非常傾斜的路徑運動的光電子得以被收集。這個特性提供了可采用具有大的表面積的平面或球面光電陰極的優(yōu)點，并提供了更好的收集均勻性。進一步，借助于通過聚焦倍增裝置得到的電子聚焦，根據(jù)本發(fā)明的倍增管具有良好的線性和速度，它尤其造成了一個事實，即從光電陰極的中心和周邊發(fā)射的電子之間的距離由第一倍增電極的板狀所降低。最后，本發(fā)明能使倍增電極在“原位置”被處理，位于倍增管輸入端的第一平面倍增電極有利于二次發(fā)射膜例如堿性銻化物的沉積，從而改善了信噪比。
本發(fā)明將通過典型實施例并參考附圖得以詳細闡述，其中

圖1為本發(fā)明的光電倍增管的剖面圖。
圖1所示的光電倍增管包括一個光電陰極10，在這個實施例中是一個沉積于一個窗口11上的平面光電陰極，一個聚焦電極12和12′組成的裝置和一個聚焦倍增裝置20，倍增裝置20本身是已知的，它包括一個輸入倍增電極21和其它倍增電極以及一個柵式輸出陽極A。借助于由光電陰極10、在管殼13內(nèi)壁沉積鋁形成的聚焦電極12和一個(或多個)帶有相對于光電陰極為例如100至2000伏電位的電極12′的組件，由光電陰極10發(fā)射的光電子51被吸引并會集在第一倍增級。如圖1所示，該光電倍增管包括位于在其一端的光電陰極10和聚焦電極12和12′組成的組件和在其另一端的所述聚焦倍增裝置20之間的第一倍增級30，第一倍增級30由三個部分構(gòu)成，從聚焦電極12′觀察，這三個部分為一個高透明柵31，它是采用，例如，彼此相距1至2mm的金屬絲制成的。
一個第一電子倍增電極32，它與所述柵31平行延伸且由帶孔板形成，所述孔可像申請人提出的法國專利申請NO.8809083中所述，以形成一規(guī)則平面圖案。所述規(guī)則平面圖案的孔距可以等于或小于柵31的孔距，如0.65mm。第一倍增電極32處于和柵31相同電位或高出10至30伏。由此，在二次倍增后，柵31和第一倍增電極32之間的電場促使由第一倍增電極32發(fā)射的二次電子52趨向引出柵33。
一個引出柵33，它與第一倍增電極32平行延伸且也是由一個和第一倍增電極32相同圖案的帶孔板構(gòu)成，第一倍增電極32上的孔與引出柵33上的孔相對。為了吸引通過板32和33上的兩組孔的二次電子52，引出柵33帶有比第一倍增電極32高50至200伏的電位。
聚焦電極40使離開引出柵33的二次電子52聚焦在聚焦倍增裝置20的第一輸入倍增電極21上。所述聚焦電極40呈金屬筒狀，其電位接近第一倍增電極32的電位(高出或低于10至20伏)。第一輸入倍增電極21具有比引出柵33高的電位，例如，高出100至500伏。
權(quán)利要求
一種光電倍增管，它包括一個光電陰極(10)、聚焦電極(12、12′)和一個聚焦倍增裝置(20)，該倍增裝置具有一個相對于光電陰極的大輸入表面和至少一個輸入倍增電極(21)，其特征在于，所述光電倍增管包括位于光電陰極(10)和所述倍增裝置(20)之間的一個第一倍增級(30)，該倍增級從由光電陰極(10)和聚焦電極(12、12′)組成的組件觀察依次包括一個柵(31)、一個帶孔的板狀倍增電極(32)和一個與所述倍增電極有相同圖案的引出柵(33)，引出柵(33)的輸出通過一個聚焦電極(40)藕合到所述倍增裝置的所述輸入增倍電極(21)。
全文摘要
一種光電倍增管，它包括一個光電陰極、聚焦電極和一個高速倍增裝置，該倍增裝置包括一個相對于光電陰極的大輸入表面和至少一個輸入倍增電極。根據(jù)本發(fā)明，所述光電倍增管包括位于光電陰極和所述聚焦倍增裝置之間的一個第一倍增級，該倍增級從由光電陰極和聚焦電極組成的組件觀察依次包括一個柵、一個帶孔的板狀第一倍增電極和一個具有與所述第一倍增電極相同的圖案的引出柵，該引出柵的輸出通過一個聚焦電極耦合到倍增裝置的所述輸入倍增電極。
文檔編號H01J43/06GK1046068SQ90101969
公開日1990年10月10日 申請日期1990年3月21日 優(yōu)先權(quán)日1989年3月24日
發(fā)明者讓-皮埃爾·布托特, 皮埃爾·勒米特 申請人:菲利浦光燈制造公司