专利摘要

在本发明所涉及的电子管(1)中，相对于绝缘性基板(12)的基体(14)的保持面(12a)形成具有电绝缘层以及导电层的层叠结构的电阻膜(15)。该电阻膜(15)通过使用原子层沉积法从而成为具有所希望的电阻值的牢固而且致密的膜，并且能够抑制由绝缘性材料构成的基板(14)的带电。由此，就能够稳定地确保耐电压特性。

权利要求

1.一种电子管，其特征在于：

具备：

多个电极；

以电绝缘的状态将所述电极彼此保持的绝缘性保持部；以及

容纳所述电极以及所述绝缘性保持部的框体，

所述绝缘性保持部具有：

由绝缘性材料构成的基体；以及

形成于所述基体上的所述电极的保持面的电阻膜，

所述电阻膜具有由原子层沉积法进行形成的电绝缘层以及导电层的层叠结构。

2.一种电子管，其特征在于：

具备：

多个电极；

以电绝缘的状态将所述电极彼此保持的绝缘性保持部；以及

容纳所述电极以及所述绝缘性保持部的框体，

所述绝缘性保持部具有：

由绝缘性材料构成的基体；以及

形成于所述基体上的所述电极的保持面的电阻膜，

所述电阻膜具有由原子层沉积法形成的电绝缘材料以及导电性材料的混合结构。

3.如权利要求1或者2所述的电子管，其特征在于：

所述电阻膜遍布于所述基体的整个面而形成。

4.如权利要求1～3中任意一项所述的电子管，其特征在于：

用于所述电阻膜的形成的电绝缘材料为金属氧化物。

5.如权利要求1～4中任意一项所述的电子管，其特征在于：

用于所述电阻膜的形成的导电性材料为金属氧化物。

6.如权利要求1～5中任意一项所述的电子管，其特征在于：

具备将入射光转换成光电子的光电阴极；

所述电极为对在所述光电阴极产生的光电子实施倍增的倍增部的电极。

说明书

技术领域

本发明涉及电子管。

背景技术

一直以来，例如有所谓将保持电极的绝缘性基板容纳于框体内的电子管。关于像这样的电子管，如果通过电子入射到保持电极的绝缘性基板上从而带电，则会有电极之间的耐电压特性发生降低的情况。因此，为了改善耐电压特性，例如在专利文献1所记载的光电倍增管中，通过在将氧化铬涂布于陶瓷基板的表面之后进行烧成从而形成氧化铬膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第4604545号说明书

发明内容

发明所要解决的技术问题

作为氧化铬的材料特性虽然在耐电压特性改善方面具有充分的价值，但是在以上所述的现有技术中因为在由涂布而使材料附着之后进行烧成从而形成氧化铬膜，所以会有在制造工序中对于氧化铬膜来说不必要的物质(例如粘合剂)不均匀地存在于膜中并且得不到所希望的电阻值的情况。

本发明就是为了解决上述技术问题而做出的不懈之结果，其目的在于提供一种能够稳定地确保耐电压特性的电子管。

解决技术问题的手段

为了解决上述技术问题，本发明所涉及的电子管的特征在于：具备：多个电极、以电绝缘的状态保持电极彼此的绝缘性保持部、容纳电极以及绝缘性保持部的框体，绝缘性保持部具有由绝缘性材料构成的基体、被形成于基体上的电极的保持面的电阻膜，电阻膜具有由原子层沉积法(Atomic layer deposition method)进行形成的电绝缘层以及导电层的层叠结构。

在该电子管中，相对于绝缘性保持部的基体上的电极的保持面，形成有具有电绝缘层以及导电层的层叠结构的电阻膜。该电阻膜通过使用原子层沉积法，从而成为具有所希望电阻值的牢固而且致密的膜，并且能够抑制由绝缘性材料构成的基体的在保持面上的带电。由此，能够稳定地确保耐电压特性。通过抑制来自基体的气体放出或带电，从而还能够抑制耐压不良的发生。

另外，本发明所涉及的电子管的特征为：具备：多个电极、以电绝缘的状态保持电极彼此的绝缘性保持部、容纳电极以及绝缘性保持部的框体，绝缘性保持部具有由绝缘性材料构成的基体、被形成于基体上的所述电极的保持面的电阻膜，电阻膜具有由原子层沉积法进行形成的电绝缘材料以及导电性材料的混合结构。

在该电子管中，相对于绝缘性保持部的基体上的电极的保持面，形成有具有电绝缘材料以及导电材料的混合结构的电阻膜。该电阻膜通过使用原子层沉积法，从而成为具有所希望电阻值的牢固而且致密的膜，并且能够抑制由绝缘性材料构成的基体的在保持面上的带电。由此，就能够稳定地确保耐电压特性。再有，通过抑制来自基体的气体放出或带电，从而还能够抑制耐压不良的发生。

另外，电阻膜优选遍布于基体的整个面来形成。由此，基体整个面上的电特性被均匀化并且能够进一步稳定地确保耐电压特性。

另外，被用于电阻膜形成的电绝缘材料优选为金属氧化物。金属氧化物因为在化学稳定性方面表现优异，所以通过使用金属氧化物作为电绝缘材料，从而就能够抑制电阻膜的电阻值的经时变化。

另外，被用于电阻膜的形成的导电性材料优选为金属氧化物。金属氧化物因为在化学稳定性方面表现优异，所以作为导电性材料通过使用金属氧化物，从而就能够抑制电阻膜的电阻值的经时变化。

另外，具备将入射光转换成光电子的光电阴极，电极优选为对在光电阴极上产生的光电子实施倍增的倍增部的电极。例如，在具有所谓光电子倍增管的光电阴极以及倍增部的电子管中，由被倍增的二次电子容易使保持电极的绝缘性保持部带电，并且在多个电极之间的耐电压特性的降低在很大程度上会影响到检测特性。因此，对于将以上所述的电阻膜形成于保持面来说将变得特别有用。

发明效果

根据本发明就能够稳定地确保耐电压特性。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的电子管的内部结构的截面图。

图2是绝缘性基板以及倍增部的立体图。

图3是表示实施例以及比较例所涉及的电子管的磁滞特性的测定结果的示意图。

图4是表示实施例以及比较例所涉及的电子管的暗计数衰减特性(dark count attenuation characteristic)测定结果的示意图。

具体实施方式

以下是参照附图并就本发明所涉及的电子管的优选的实施方式进行详细说明。

图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的电子管内部结构的截面图。如该图所示，电子管1例如是作为一种将入射光转换成光电子的光电面(光电阴极)3、将从光电面3放出的光电子引导到倍增部4的聚焦电极5、使光电子进行二次电子倍增的倍增部4、收集在倍增部4上被倍增的二次电子的阳极6被接近地配置于由可伐金属(Kovar metal)或玻璃构成的框体2内部的光电子倍增管来进行构成的。

电子管1的内部通过气密性地由玻璃制的入射窗7以及金属制或者玻璃制的封堵构件8来封闭两端被开口的大致圆筒形状的框体2的两开口端部，从而被保持成高真空状态。即，由框体2、入射窗7以及封堵构件8就形成了一个真空容器。在入射窗7的真空侧表面形成有光电面3。由这些入射窗7和光电面3构成了光电阴极9。另外，在封堵构件8上贯通设置着多个封堵销钉10。各个封堵销钉10分别被电连接于光电面3、聚焦电极5、倍增管4以及阳极6。

聚焦电极5例如成为杯子状，在中央部分形成有截面圆形状的开口部5a。聚焦电极5是以开口部5a与光电面3相对的形式被配置的。另外，阳极6成为线状或者平板状，并且被配置于倍增部4的后级侧。还有，在聚焦电极5的开口部5a或者在阳极6与倍增部4之间也可以安装网状电极。

被配置于聚焦电极5与阳极6之间的倍增部4是由所谓线聚焦型的多级倍增电极(电极)11所构成。各个倍增电极11具有对光电子实施二次电子倍增的二次电子面11a。二次电子面11a分别成为截面圆弧状，并且是以所邻接的倍增电极11,11之间的二次电子面11a,11a彼此互相相对的形式被配置的。在第一级倍增电极11上例如被施加与聚焦电极5相同电压的负电位，在第n级倍增电极11上施加绝对值小于第(n-1)级倍增电极11的负电位。另外，阳极6的电位被设定为0V。

另外，在各个倍增电极11的长边方向的两端部上设置有用于在框体2内保持倍增电极11的保持片11b。对于保持在框体2内的倍增电极11，如图2所示使用一对绝缘性基板(绝缘性保持部)12,12。在该绝缘性基板12上形成有能够插入倍增电极11的保持片11b的插入孔13，通过将所对应的倍增电极的保持片11b插入到插入孔13并用绝缘性基板12,12来夹入倍增电极11，从而在框体2内倍增电极被倍保持。还有，关于阳极6也以同样的结构被保持。

绝缘性基板12具有由绝缘性材料构成的基体14、基体14上的被形成于倍增电极11的保持面12a的电阻膜15。基体14例如由陶瓷等被形成为大致长方形状。电阻膜15是以覆盖集体14的整个面即覆盖保持面12a、反对面12b以及侧面12c的形式被形成的。另外，电阻膜15也被形成于插入孔13的内壁面的整个面以及阳极6的插入孔的内壁面的整个面。就这样在绝缘性基板12上，电阻膜15被形成于面向于二次电子倍增被实行的空间的区域与倍增电极11以及阳极6的接触部分。

该电阻膜15是由原子层沉积法(ALD∶Atomic Layer Deposition)形成的。原子层沉积法是一种通过重复实行化合物分子的吸附工序、通过反应进行的成膜工序、以及除去剩余分子的清洗工序(purge process)，从而一层一层层叠原子层并获得薄膜的方法。

在使用了原子层沉积法的电阻膜15的成膜周期中包含电绝缘材料的成膜周期、导电性材料的成膜周期。例如，在将电绝缘材料设定为Al₂O₃并且将导电性材料设定为ZnO的情况下，在Al₂O₃的成膜周期中按所述顺序实施例如H₂O的吸附工序、H₂O的清洗工序(purge process)、三甲基铝的吸附工序、以及三甲基铝的清洗工序。另外，在ZnO的成膜周期中按所述顺序实施例如H₂O的吸附工序、H₂O的清洗工序、二乙基锌的吸附工序、以及二乙基锌的清洗工序。然后，例如以4∶1的实施比(在实施了4次Al₂O₃的成膜周期的之后实施1次ZnO的成膜周期)重复60次左右的Al₂O₃的成膜周期和ZnO的成膜周期，并获得厚度为 左右的电阻膜15。

还有，由原子层沉积法形成的电阻膜15通常是成为Al₂O₃层(电绝缘层)以及ZnO层(导电层)的层叠结构，但是由于在电子管1的整体的制造工序中被实行的加热等的影响而并不一定会成为层叠结构，也会有成为Al₂O₃(电绝缘材料)以及ZnO(导电性材料)的混合结构的情况。

如以上所说明的那样在电子管1中，相对于绝缘性基板12的基体14的保持面12a形成具有电绝缘层以及导电层的层叠结构的电阻膜15。该电阻膜15通过使用原子层沉积法从而成为具有所希望电阻值的牢固而且致密的膜，并且能够抑制由绝缘性材料构成的基体14的带电。由此，就能够稳定地确保耐电压特性。另外，因为在框体2内的电场紊乱被抑制并且通过倍增部4的电子轨道的变化被抑制，所以能够提高磁滞特性。另外，与用涂布等方法来形成电阻膜的情况不同，因为难以发生碱的吸收问题，所以无需使用大量的碱就能够制作光电面3等，并且能够抑制噪声特性发生降低的情况。

再有，因为能够牢固而且致密地将电阻膜15形成于基体14的保持面12a，所以与用涂布等方法来形成电阻膜的情况相比较相对能够抑制膜剥落的发生。如果发生膜剥落，则因为成为框体2内的异物，所以成为造成耐压不良的原因。另外，在用涂布等方法来形成电阻膜的情况下，还会有所谓对于吸附于膜的气体的排放来说需要时间的问题，但是电子管1也能够回避像这样的问题。

再有，在电子管1中，电阻膜15被形成于基体14的整个面，并且也被形成于被设置于保持面12a的插入孔13的内壁面的整个面。因此，来自于由陶瓷构成的基体14的气体的放出被抑制，并且框体2的内部的真空度被良好地维持。另外，基体14的带电也被更加有效地抑制，并且电子管1的耐压不良的发生也被抑制。

另外，在电子管1中作为用于电阻膜15的形成的电绝缘材料以及导电性材料是使用金属氧化物。金属氧化物因为在化学稳定性方面表现优异并且能够充分确保耐热性，所以作为电绝缘材料以及导电性材料通过使用以上所述的所谓Al₂O₃和ZnO的金属氧化物，从而就能够抑制电阻膜15的电阻值的经时变化。

图3是表示实施例以及比较例所涉及的电子管的磁滞特性测定结果的示意图。该图所表示的测定是就使用以覆盖陶瓷基体的整个面的形式形成电阻膜的绝缘性基板的电子管(实施例)、使用没有将电阻膜形成于陶瓷基体的绝缘性基板的电子管(比较例)评价磁滞特性的测定。

磁滞特性是通过测定相对于恒定输出的启动(上升)时的输出的变化比例来进行评价的。在这个变化比例为正的情况下显示出启动(上升)时的输出高于恒定输出，在这个变化比例为负的情况下显示出启动(上升)时的输出低于恒定输出。于是，这个变化比例的绝对值越小越显示出磁滞特性为良好。

如图3所示比较例所涉及的4个试样的磁滞分别为-3.57、-5.33、-3.34、-5.61，其绝对值的平均值为-4.46。相对于此，实施例所涉及的2个试样的磁滞分别为0.63、-0.7，其绝对值的平均值为0.67。因此，在实施例中磁滞的绝对值以1/7的程度变小并且能够确认到磁滞特性有所提高。

另外，图4是表示实施例以及比较例所涉及的电子管的暗计数衰减特性(dark count attenuation characteristic)测定结果的示意图。该图所表示的测定是就使用了没有将电阻膜形成于陶瓷基体的绝缘性基板的电子管[比较例：参照图4(a)]、使用了以覆盖陶瓷基体的整个面的形式形成电阻膜的绝缘性基板的电子管[实施例：参照图4(b)]评价暗计数衰减特性的测定。

暗计数衰减是通过测定隔断入射光的情况下的输出的下降时间来进行评价的。这个输出的下降时间越短越显示出暗计数衰减特性为良好。如图4(a)所示比较例所涉及的试样的暗计数衰减从入射光的隔断经过1秒钟之后还是10次/秒的程度。相对于此，如图4(b)所示实施例所涉及的试样的暗计数衰减从入射光的隔断经过0.15秒钟之后基本上是0次/秒的程度。因此，在实施例中输出的落下变得陡峭，并且能够确认到暗计数衰减特性有所提高。

本发明并不限定于以上所述的实施方式。例如在以上所述的实施方式中是将具备线聚焦型倍增电极11的光电倍增管作为电子管1来进行例示的，但是对于如具备了箱线型倍增电极或圆笼(circular cage)型倍增电极的电子管那样使用作为绝缘性保持部的绝缘性基板的情况来说，或者对于如具备了金属通道型倍增电极和网状倍增电极等层叠型倍增电极的电子管那样将大致球状的绝缘性保持部配置于平板状电极之间的情况来说也能够适用电阻膜15。另外，在以上所述的实施方式中是将电阻膜15形成于绝缘性基板12上的基体14的整个面，但是电阻膜15从提高磁滞特性的观点出发如果至少被形成于基体14的保持面12a侧的话即可。再有，在以上所述的实施方式中作为用于电阻膜15形成的导电性材料而例示了ZnO，但是作为其他导电性材料还可以使用例如SnO₂、Ga₂O₃、In₂O₃、NiO、CuO、TiO₂、Cr₂O₃等。另外，作为绝缘性材料除了以上所述的Al₂O₃之外还可以使用MgO、SiO₂、HfO₂等。

符号说明

1.电子管

2.框体

4.倍增部

9.光电阴极

11.倍增电极(电极)

12.绝缘性基板(绝缘性保持部)

12a.保持面

14.基体

15.电阻膜

电子管专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

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1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

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4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。