光电倍增管和放射线检测装置转让专利
申请号 : CN200780010590.4
文献号 : CN101410932B
文献日 : 2010-06-09
发明人 : 下井英树 , 原和弘 , 久嶋浩之
申请人 : 滨松光子学株式会社
摘要 :
本发明涉及光电倍增管和放射线检测装置。在侧管(15)的一侧端部气密地接合受光面板(13)、在另一侧端部经由环状侧管(37)气密地接合芯柱(50)而构成的真空容器(18)内，从设在受光面板(13)上的光电面(14)侧起，配置有聚焦电极(17)、倍增极(Dy1～Dy9)、阳极(25)以及倍增极(Dy10)。倍增极(Dy10)支承在设于芯柱(50)上的衬垫(33)和定位用凸起(31)上。阳极(25)载置在支承部件(21)上。聚焦电极(17)、倍增极(Dy1～Dy9)以及阳极(25)相互隔着与支承部件(21)位于同轴上的层间体(23)而层叠，耐震性高。由于在阳极(25)和倍增极(Dy10)之间没有隔着绝缘物，因此能够抑制发光，能够降低噪声。
权利要求 :
1.一种光电倍增管(10)，所述光电倍增管(10)在具有构成一侧端部的受光面板(13)和构成另一侧端部的芯柱(50)的真空容器(18)内具备：光电面(14)，其将通过所述受光面板(13)入射的入射光转换为电子；电子倍增部，其使所述光电面(14)发射出的电子倍增；以及电子检测部，其根据所述电子倍增部倍增后的电子送出输出信号，其特征在于，所述电子倍增部层叠有多层倍增极(Dy1～Dy10)，
所述电子检测部具有配置在最末层的第一倍增极(Dy10)和所述第一倍增极(Dy10)的前一层的第二倍增极(Dy9)之间的阳极(25)，在所述芯柱(50)上设有由导电体形成的支承单元(21)，所述支承单元(21)以使所述阳极(25)从所述第一倍增极(Dy10)离开的方式载置所述阳极(25)，所述阳极(25)和所述第二倍增极(Dy9)隔着由绝缘体形成的层间体(23)而层叠，在所述第一倍增极(Dy10)上形成有切口(29)，所述支承单元(21)贯穿由于所述切口(29)而切成的区域内。
2.根据权利要求1所述的光电倍增管(10)，其特征在于，在所述芯柱(50)的靠所述光电面(14)侧的面(53a)上设有由绝缘体形成的支承凸起(31)，所述第一倍增极(Dy10)载置在所述支承凸起(31)上。
3.根据权利要求1所述的光电倍增管(10)，其特征在于，所述层间体(23)和所述支承单元(21)同轴配置。
4.根据权利要求2所述的光电倍增管(10)，其特征在于，在所述第一倍增极(Dy10)上形成有与所述支承凸起(31)嵌合的嵌合部(32)。
5.一种放射线检测装置(1)，其特征在于，
所述放射线检测装置(1)通过在权利要求1～4中的任一项所述的光电倍增管(10)的所述受光面(13)的外侧设置闪烁器(3)而构成，所述闪烁器(3)将放射线转换为光并输出。
说明书 :
技术领域
本发明涉及光电倍增管和放射线检测装置。
背景技术
以往，在具有反射型最末层倍增极的光电倍增管中，利用层叠了多个倍增极而成的电极层叠部对由设在真空容器的一侧的光电面发射出的电子进行倍增，并进一步利用反射型最末层倍增极对该倍增后的电子向反射方向倍增，用设置在反射型最末层倍增极的光电面侧的阳极进行检测。在这样的光电倍增管中，存在在各倍增极和阳极之间夹装绝缘体、使其隔开预定的间隔层叠的光电倍增管(例如参照专利文献1)。并且，存在将各倍增极和阳极分别与提供电位的芯柱脚连接的例子(例如参照专利文献2、3)。
专利文献1：日本特开平6-310085号公报(第3页，第4图)
专利文献2：日本特开平11-3677号公报(第3页，第1图)
专利文献3：日本特开2003-338260号公报(第2～5页，第3图)
在上述的光电倍增管中，具有层叠各电极而成的层叠结构，因此期望提高耐震性，并且期望降低被检测的信号中包含的噪声。
专利文献1：日本特开平6-310085号公报(第3页，第4图)
专利文献2：日本特开平11-3677号公报(第3页，第1图)
专利文献3：日本特开2003-338260号公报(第2～5页，第3图)
在上述的光电倍增管中，具有层叠各电极而成的层叠结构，因此期望提高耐震性，并且期望降低被检测的信号中包含的噪声。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种能够提高耐震性并且降低噪声的光电倍增管以及使用该光电倍增管的放射线检测装置。
为了达到上述目的，本发明的光电倍增管在具有构成一侧端部的受光面板和构成另一侧端部的芯柱的真空容器内具备：光电面，其将通过受光面板入射的入射光转换为电子；电子倍增部，其使光电面发射出的电子倍增；以及电子检测部，其根据电子倍增部倍增后的电子送出输出信号，其特征在于，电子倍增部层叠有多层倍增极，电子检测部具有配置在最末层的第一倍增极和第一倍增极的前一层的第二倍增极之间的阳极，在芯柱上设有由导电体形成的支承单元，所述支承单元以使阳极从第一倍增极离开的方式载置阳极，阳极和第二倍增极隔着由绝缘体形成的层间体而层叠。
根据这种结构，阳极载置在导电体的支承单元上，并且与最末层的第一倍增极之间没有隔着绝缘体，因此能够防止由电子与绝缘体碰撞产生的发光而引起的噪声。并且，由于设有支承单元，因此能够提高耐震性。
此时，优选在芯柱的靠光电面侧的面上设有由绝缘体形成的支承凸起，第一倍增极载置在支承凸起上。
根据这种结构，由于作为最末层的倍增极的第一倍增极载置在由绝缘体形成的支承凸起上，因此能够提高电极层叠方向的各倍增极的位置精度。并且，由于能够利用支承凸起较多地确保芯柱脚或侧管与第一倍增极之间的沿面距离，因此能够防止沿面放电。
在上述光电倍增管中，优选层间体和支承单元同轴配置。根据这种结构，能够在电极层叠方向上施加压力来对电极进行固定，能够提高耐震性。
此处，优选在第一倍增极上形成有与支承凸起嵌合的嵌合部。根据这种结构，配置第一倍增极时的定位变得容易，能够提高电极面内的位置精度。
另外，优选在第一倍增极上形成有切口，支承单元贯穿由于切口而切成的区域内。这样，通过设置切口从而支承单元和第一倍增极不接触，能够确保第一倍增极的有效面积，并且能够使支承单元和第一倍增极电分离。
如果在上述任一种光电倍增管的受光面板的外侧设置将放射线转换为光并输出的闪烁器，则能够得到发挥上述作用的合适的放射线检测装置。
根据本发明的光电倍增管和放射线检测装置，能够提供耐震性高、并且降低了噪声的光电倍增管和放射线检测装置。
为了达到上述目的，本发明的光电倍增管在具有构成一侧端部的受光面板和构成另一侧端部的芯柱的真空容器内具备：光电面，其将通过受光面板入射的入射光转换为电子；电子倍增部，其使光电面发射出的电子倍增；以及电子检测部，其根据电子倍增部倍增后的电子送出输出信号，其特征在于，电子倍增部层叠有多层倍增极，电子检测部具有配置在最末层的第一倍增极和第一倍增极的前一层的第二倍增极之间的阳极，在芯柱上设有由导电体形成的支承单元，所述支承单元以使阳极从第一倍增极离开的方式载置阳极，阳极和第二倍增极隔着由绝缘体形成的层间体而层叠。
根据这种结构，阳极载置在导电体的支承单元上，并且与最末层的第一倍增极之间没有隔着绝缘体，因此能够防止由电子与绝缘体碰撞产生的发光而引起的噪声。并且，由于设有支承单元，因此能够提高耐震性。
此时，优选在芯柱的靠光电面侧的面上设有由绝缘体形成的支承凸起，第一倍增极载置在支承凸起上。
根据这种结构，由于作为最末层的倍增极的第一倍增极载置在由绝缘体形成的支承凸起上，因此能够提高电极层叠方向的各倍增极的位置精度。并且，由于能够利用支承凸起较多地确保芯柱脚或侧管与第一倍增极之间的沿面距离，因此能够防止沿面放电。
在上述光电倍增管中，优选层间体和支承单元同轴配置。根据这种结构，能够在电极层叠方向上施加压力来对电极进行固定，能够提高耐震性。
此处，优选在第一倍增极上形成有与支承凸起嵌合的嵌合部。根据这种结构，配置第一倍增极时的定位变得容易，能够提高电极面内的位置精度。
另外，优选在第一倍增极上形成有切口，支承单元贯穿由于切口而切成的区域内。这样，通过设置切口从而支承单元和第一倍增极不接触，能够确保第一倍增极的有效面积，并且能够使支承单元和第一倍增极电分离。
如果在上述任一种光电倍增管的受光面板的外侧设置将放射线转换为光并输出的闪烁器，则能够得到发挥上述作用的合适的放射线检测装置。
根据本发明的光电倍增管和放射线检测装置，能够提供耐震性高、并且降低了噪声的光电倍增管和放射线检测装置。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的放射线检测装置1的示意剖面图。
图2是光电倍增管10的局部放大图。
图3是从z轴方向上方观察芯柱50的概观图。
图4是从z轴方向上方观察倍增极Dy10的概观图。
图5是从z轴方向上方观察阳极25的概观图。
图6是阳极25的俯视图。
图7是从z轴方向上方观察倍增极Dy9的概观图。
图8是倍增极Dy9的俯视图。
图9是本发明的变形例的放射线检测装置100的概观剖面图。
图10是图9的局部放大图。
符号说明
1：放射线检测装置；3：闪烁器；5：入射面；7：输出面；10：光电倍增管；13：受光面板；14：光电面；15：侧管；18：真空容器；15a、37a：凸缘部；21：支承部件；23：层间体；27：阳极脚；31：定位用凸起；32：嵌合部；33：衬垫；35：芯柱脚；37：环状侧管；50：芯柱；50a：凹部；51：基体材料；53：上侧按压材料；53a：内侧面；55：下侧按压材料。
图2是光电倍增管10的局部放大图。
图3是从z轴方向上方观察芯柱50的概观图。
图4是从z轴方向上方观察倍增极Dy10的概观图。
图5是从z轴方向上方观察阳极25的概观图。
图6是阳极25的俯视图。
图7是从z轴方向上方观察倍增极Dy9的概观图。
图8是倍增极Dy9的俯视图。
图9是本发明的变形例的放射线检测装置100的概观剖面图。
图10是图9的局部放大图。
符号说明
1：放射线检测装置；3：闪烁器；5：入射面；7：输出面；10：光电倍增管；13：受光面板；14：光电面；15：侧管；18：真空容器；15a、37a：凸缘部；21：支承部件；23：层间体；27：阳极脚；31：定位用凸起；32：嵌合部；33：衬垫；35：芯柱脚；37：环状侧管；50：芯柱；50a：凹部；51：基体材料；53：上侧按压材料；53a：内侧面；55：下侧按压材料。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1～图8是示出本发明的第一实施方式的放射线检测装置的图。在各图中，对实质上相同的部分赋予相同的标号，省略重复说明。另外，在以下的说明中，“上”、“下”等用语是基于图面所示的状态为了方便而使用的。
图1是放射线检测装置1的示意剖面图，图2是光电倍增管10的局部放大图。如图1、图2所示，放射线检测装置1是对入射的放射线进行检测并作为信号输出的装置，其具有：将入射的放射线转换为光并输出的闪烁器(scintillator)3；以及将入射的光转换为电子并倍增后进行检测的光电倍增管10。光电倍增管10具有截面为大致圆形的管状形状，设管轴的方向为z轴、图1的横轴为x轴、与图1的纸面垂直的轴为y轴。
闪烁器3在z轴方向一端侧具有入射面5，在另一端侧具有输出面7，该闪烁器3呈大致圆筒形状。从入射面5侧入射的放射线在闪烁器3的内部被转换为光并在闪烁器3内传输，从输出面7侧被输出。光电倍增管10连接在闪烁器3的输出面7侧，闪烁器3的中心轴和光电倍增管10的管轴大致同轴地设置。
在光电倍增管10中，通过气密地连接和固定下述部件而形成真空容器18：构成z轴方向一侧端部的受光面板13；构成另一侧端部的芯柱50；设在芯柱50的周缘部的环状侧管37；以及形成筒形形状的侧管15。在光电倍增管10的真空容器18内部配置有：电子倍增部，其具有聚焦电极17和多个倍增极Dy1～Dy10；以及电子检测部，其具有对电子进行检测并将其作为信号输出的阳极25。
受光面板13是例如由玻璃形成的大致圆形的板状形状，在其内部侧、即z轴方向下面侧，设有将入射光转换为电子的光电面14。光电面14是例如通过使碱金属蒸气与预先蒸镀过的锑反应而形成。光电面14设置在受光面板13的内部侧的大致整个面上，将从闪烁器3输出并通过受光面板13入射来的光转换为电子并发射。
侧管15具有例如由金属形成的大致圆筒形形状，构成光电倍增管10的侧面。侧管15被供给与光电面14相同的电位。在侧管15的下端部形成有凸缘部15a。设在侧管15的下方的环状侧管37具有例如由金属形成的大致圆筒形形状。环状侧管37以包围芯柱50的侧方的方式气密地固定。环状侧管37的上端部形成凸缘部37a。
在侧管15的一端部固定有受光面板13，另一端部的凸缘部15a与环状侧管37的凸缘部37a被焊接，从而侧管15和环状侧管37相互气密地固定。另外，环状侧管37和芯柱50相互气密地固定，从而形成真空容器18。
如图1所示，芯柱50由基体材料51、接合在基体材料51的上侧(真空容器18的内侧)的上侧按压材料53以及接合在基体材料51的下侧(真空容器18的外侧)的下侧按压材料55形成3层结构。
基体材料51是由例如以科瓦铁镍钴合金(Kovar)为主要成分的绝缘性玻璃构成的圆板状的部件，呈现来自下面侧的光不会透射至真空容器18内的程度的黑色。上侧按压材料53是由通过在科瓦铁镍钴合金中添加例如氧化铝系粉末从而熔点比基体材料51高的绝缘性玻璃构成的圆板状的部件，形成为黑色以有效地吸收真空容器18内的发光。下侧按压材料55与上侧按压材料53同样，也是由通过在科瓦铁镍钴合金中添加例如氧化铝系粉末从而熔点比基体材料51高的绝缘性玻璃构成的圆板状的部件，由于添加的氧化铝系粉末的组成不同而呈现白色，并且具有比基体材料51和上侧按压材料53高的物理强度。
图3是从z轴方向上方观察芯柱50的概观图。如图1、图3所示，在芯柱50中，气密地贯穿有在周方向上相互间隔地配置在大致圆状的位置上的多个芯柱脚35。因此，在形成芯柱50的基体材料51、上侧按压材料53以及下侧按压材料55中，在贯穿有芯柱脚35的位置分别形成有开口。
在芯柱50中，在基体材料51的两面上紧密接合有上侧按压材料53和下侧按压材料55。此时，设在基体材料51、上侧按压材料53以及下侧按压材料55上的多个开口在各自的轴中心对准的状态下重叠并接合。并且，形成于上侧按压材料53和下侧按压材料55上的开口的直径形成为比形成于基体材料51上的开口的直径大。当使各芯柱脚35贯穿于该开口中时，在芯柱50中的上侧按压材料53和下侧按压材料55的各芯柱脚35的贯穿部的整个周围形成有以基体材料51为底面的凹部50a。各芯柱脚35通过基体材料51的熔融而熔接接合在该凹部50a中。
各芯柱脚35由导电性材料形成，如上所述那样贯穿并固定在芯柱50中，并且向z轴上方延伸，与预定的电极连接。芯柱脚35形成为与连接的电极的位置对应的长度。
另外，形成于上侧按压材料53和下侧按压材料55上的上述凹部中的至少2处(在本实施方式中为3处)形成大口径的凹部50b，从而在组装芯柱50时定位夹具能够进入基体材料51。另外，在内侧面53a(参照图1)上设有供阳极脚27贯穿的凹部50c，阳极脚27通过基体材料51的熔融而熔接接合在该凹部50c中。
如图2、图3所示，在上侧按压材料53的靠真空容器18内侧的芯柱内侧面53a上，设有作为载置倍增极Dy10的支承凸起的定位用凸起31。定位用凸起31由与上侧按压材料53相同的绝缘性玻璃形成，如图2所示，定位用凸起31与设在倍增极Dy10的芯柱50侧的面上的嵌合部32嵌合。并且，在内侧面53a上，设有同样作为载置最末层的倍增极Dy10的支承凸起的多个衬垫(spacer)33。衬垫33由与芯柱50的上侧按压材料53相同的绝缘性玻璃形成，在本实施方式中设有3处。
并且，在内侧面53a上，作为载置阳极25的支承单元，立起设置有多个支承部件21。在本实施方式中，支承部件21在内侧面53a的周方向上在间隔90度的位置上设有4处。支承部件21由导电体形成，例如，如图2的剖面所示，由载置部20和支承部22构成。载置部20和支承部22形成圆柱形状，载置部20的直径形成为比支承部22的直径大，并且载置部20和支承部22同轴地连接。对于支承部件21，其支承部22配置在芯柱内侧面53a侧，其载置部20配置在阳极25侧，稳定地支承阳极25。
图4是从z轴方向上方观察倍增极Dy10的概观图。如图4所示，倍增极Dy10是在芯柱50的z轴方向上部离开且大致平行地对置设置的第一倍增极，是大致整个面都具有电子倍增功能的平板状电极。在倍增极Dy10的与定位用凸起31相当的部分形成有能够与定位用凸起31抵接的突出部41。在突出部41的靠芯柱50侧的面上，如上所述设有嵌合部32，与定位用凸起31嵌合并利用激光焊接等接合，确定倍增极Dy10在xy平面内的位置。在倍增极Dy10的与衬垫33相当的部分形成有能够与衬垫33抵接的突出部34。
这样，定位用凸起31与突出部41的嵌合部32接合，并且衬垫33载置突出部34，由此载置倍增极Dy10整体。倍增极Dy10被载置在这些定位用凸起31和衬垫33上，由此在与内侧面53a离开的状态下在x、y、z轴的所有方向上被定位。
在倍增极Dy10的角部的4处，为了避免与支承部件21接触而设有切口29。在倍增极Dy10的与芯柱脚35相当的部分形成有突出部36。倍增极Dy10与芯柱脚35连接并被提供比倍增极Dy9高且比阳极25低的预定的电位。
图5是从z轴方向上方观察阳极25的概观图，图6是阳极25的俯视图。如图5、图6所示，阳极25是在y方向上形成有用于使电子通过的多个狭缝26的大致矩形的薄板型电极，对从倍增极Dy10发射出的电子进行检测。阳极25以大致覆盖倍增极Dy10的方式配置，利用4处的角部载置在支承部件21的载置部20上。由此，阳极25在z轴方向被定位，与倍增极Dy10的z轴方向上部离开并大致平行地对置配置在倍增极Dy10的z轴方向上部。在阳极25的与阳极脚27相当的部分形成有突出部28而与阳极脚27连接，被提供预定的电位，并且输出检测到的信号。
图7是从z轴方向上方观察倍增极Dy9的概观图，图8是倍增极Dy9的俯视图。在图7中，省略了阳极25的狭缝26。如图7、图8所示，倍增极Dy9是大致矩形的薄板型电极，在xz平面中的截面为具有凹凸的预定形状(未图示)且在yz平面中的截面呈棒状的电子倍增片30相互离开且平行地排列，在邻接的电子倍增片30之间形成有在y轴方向延伸的狭缝状的电子倍增孔30a。
倍增极Dy9是以大致覆盖阳极25的方式配置的第二倍增极，通过将4处的角部载置在层间体23上来支承整体，以与阳极25离开且大致平行地对置的方式配置在z轴方向上方。该层间体23是在z轴方向上与支承部件21同轴地配置的绝缘性部件，使用球形、上下面中央部具有凸部的圆盘形状等。此时，也可以在倍增极Dy9上设置在z轴方向上凹陷的嵌合部以容易固定层间体23。并且，在倍增极Dy9上形成有突出部36，该突出部36与芯柱脚35连接并被提供预定的电位。
倍增极Dy8～Dy1是与倍增极Dy9同样具有电子倍增片的薄板型电极，并经由与支承部件21同轴地配置的层间体23，从芯柱50侧依次相互离开并大致平行地对置而层叠配置。并且，分别在预定位置形成有突出部36，与芯柱脚35连接并被提供预定的电位。并且，倍增极Dy9～Dy1通过芯柱脚35被提供从光电面14侧朝向芯柱50侧依次增高的电位。
在倍增极Dy1的光电面14侧，隔着层间体23配置有聚焦电极17。聚焦电极17与芯柱脚35连接，被提供与光电面14相同的电位。聚焦电极17是具有在y轴方向延伸的多个聚焦片、并且邻接的聚焦片之间形成狭缝状的倍增孔用开口部的薄板型电极，聚焦电极17不具有电子倍增区域。聚焦电极17对从光电面14发射出的电子进行会聚，使其高效地入射至倍增极Dy1的电子倍增区域。
在如上所述构成的本实施方式的放射线检测装置1中，当放射线入射至闪烁器3的入射面5时，在输出面7侧输出与入射的放射线对应的光。当闪烁器3输出的光入射至光电倍增管10的受光面板13时，光电面14发射出与入射的光对应的电子。与光电面14对置设置的聚焦电极17对从光电面14发射出的电子进行会聚，并使其入射至倍增极Dy1。倍增极Dy1对入射的电子进行倍增，并发射至下层倍增极Dy2侧。这样通过倍增极Dy1～Dy9依次倍增后的电子穿过阳极25的狭缝并由倍增极Dy10进一步向反射方向倍增而到达阳极25。阳极25对到达的电子进行检测，经由阳极脚27作为信号输出至外部。
如以上详细说明了的那样，根据本实施方式的放射线检测装置1，能够对入射至闪烁器3的放射线进行检测，并将其作为信号输出至外部。
由平板状的倍增极Dy10反射并倍增后的电子正好是被最大程度地倍增后的电子，从而该电子的发射的空间性扩展变大。因此，如果在阳极25-倍增极Dy10之间存在绝缘体，则有可能电子与绝缘体碰撞而发光，该发光到达光电面14从而产生模拟信号(噪声)。但是，在上述放射线检测装置1所使用的光电倍增管10中，阳极25被载置在导电体的支承部件21上，并且在与作为最末层倍增极的倍增极Dy10之间没有夹装绝缘体，因此能够防止基于电子与绝缘体碰撞产生的发光而产生噪声。并且，由于将阳极25载置在构成支承部件21的载置部20上，层间体23在z轴方向上与支承部件21同轴配置来支承各电极，因此能够在电极层叠方向上施加压力来固定各电极，能够提高耐震性，并且能够提高电极层叠方向上的位置精度。
由于倍增极Dy10被载置在作为支承凸起的定位用凸起31和衬垫33上，因此能够提高倍增极Dy10在z轴方向上的位置精度。并且，在倍增极Dy10的芯柱50侧形成有嵌合部32，以与定位用凸起31嵌合，从而倍增极Dy10在xy平面内的定位变得容易，能够提高电极面内(xy面内)的位置精度。另外，由于能够利用定位用凸起31较多地确保倍增极Dy10与各芯柱脚以及侧管15之间的沿面距离，因此具有防止沿面放电的效果。
由于在倍增极Dy10上设有切口29而不与支承部件21接触，因此能够将没有切口29的所有区域作为电子倍增区域，能够确保倍增极Dy10的有效面积，同时能够使支承单元21和倍增极Dy10电分离。
其次，一边参照图9、图10，一边对变形例进行说明。在本变形例中，对与上述实施方式实质上相同的结构赋予相同的标号，并省略说明。图9是作为变形例的放射线检测装置100的示意剖面图，图10是图9的A部分的放大图。
如图9、图10所示，在本变形例中，阳极25被载置并支承在代替第一实施方式中的支承部件21的支承部件121上。支承部件121由载置部123和支承部125构成。载置部123和支承部125都形成圆柱形状，载置部123的直径构成为比支承部125的直径大。并且，支承部125的z方向中心轴为轴63，而载置部123的中心轴比支承部125的轴63向光电倍增管10的中心侧偏移。
倍增极Dy1～Dy9以及聚焦电极17隔着层间体23层叠，但是层间体23的中心轴61与支承部件121的中心轴63不一致。从确保相对于层叠方向的强度的观点出发，优选中心轴61和中心轴63同轴，但是如果使支承部件121的形状，特别是载置部123的强度、大小、支承部122的长度等变化，则能够像本实施例这样使用不同轴的结构。其它的结构、动作、效果都与第一实施方式的放射线检测装置1相同，因此省略说明。
另外，本发明的放射线检测装置不限于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内当然能够实施各种变更。
例如，芯柱50的结构为上侧按压材料53、基体材料51、下侧按压材料55的3层结构，但是也可以是其它的结构。下侧按压材料55的z轴方向下侧(真空容器18的外侧)的面比环状侧管37的下端更向下侧突出，但是芯柱50相对于环状侧管37的固定位置不限于上述方式。
支承部件21、121的形状不限于上述形状，只要能够载置阳极25，也可以是多角柱等其它形状。
各倍增极Dy1～Dy10的外形不限于上述外形，也可以是近似于圆形的形状等其它形状。
产业上的可利用性
本发明的放射线检测装置能够利用于医疗用的图像诊断装置等中。
图1是放射线检测装置1的示意剖面图，图2是光电倍增管10的局部放大图。如图1、图2所示，放射线检测装置1是对入射的放射线进行检测并作为信号输出的装置，其具有：将入射的放射线转换为光并输出的闪烁器(scintillator)3；以及将入射的光转换为电子并倍增后进行检测的光电倍增管10。光电倍增管10具有截面为大致圆形的管状形状，设管轴的方向为z轴、图1的横轴为x轴、与图1的纸面垂直的轴为y轴。
闪烁器3在z轴方向一端侧具有入射面5，在另一端侧具有输出面7，该闪烁器3呈大致圆筒形状。从入射面5侧入射的放射线在闪烁器3的内部被转换为光并在闪烁器3内传输，从输出面7侧被输出。光电倍增管10连接在闪烁器3的输出面7侧，闪烁器3的中心轴和光电倍增管10的管轴大致同轴地设置。
在光电倍增管10中，通过气密地连接和固定下述部件而形成真空容器18：构成z轴方向一侧端部的受光面板13；构成另一侧端部的芯柱50；设在芯柱50的周缘部的环状侧管37；以及形成筒形形状的侧管15。在光电倍增管10的真空容器18内部配置有：电子倍增部，其具有聚焦电极17和多个倍增极Dy1～Dy10；以及电子检测部，其具有对电子进行检测并将其作为信号输出的阳极25。
受光面板13是例如由玻璃形成的大致圆形的板状形状，在其内部侧、即z轴方向下面侧，设有将入射光转换为电子的光电面14。光电面14是例如通过使碱金属蒸气与预先蒸镀过的锑反应而形成。光电面14设置在受光面板13的内部侧的大致整个面上，将从闪烁器3输出并通过受光面板13入射来的光转换为电子并发射。
侧管15具有例如由金属形成的大致圆筒形形状，构成光电倍增管10的侧面。侧管15被供给与光电面14相同的电位。在侧管15的下端部形成有凸缘部15a。设在侧管15的下方的环状侧管37具有例如由金属形成的大致圆筒形形状。环状侧管37以包围芯柱50的侧方的方式气密地固定。环状侧管37的上端部形成凸缘部37a。
在侧管15的一端部固定有受光面板13，另一端部的凸缘部15a与环状侧管37的凸缘部37a被焊接，从而侧管15和环状侧管37相互气密地固定。另外，环状侧管37和芯柱50相互气密地固定，从而形成真空容器18。
如图1所示，芯柱50由基体材料51、接合在基体材料51的上侧(真空容器18的内侧)的上侧按压材料53以及接合在基体材料51的下侧(真空容器18的外侧)的下侧按压材料55形成3层结构。
基体材料51是由例如以科瓦铁镍钴合金(Kovar)为主要成分的绝缘性玻璃构成的圆板状的部件，呈现来自下面侧的光不会透射至真空容器18内的程度的黑色。上侧按压材料53是由通过在科瓦铁镍钴合金中添加例如氧化铝系粉末从而熔点比基体材料51高的绝缘性玻璃构成的圆板状的部件，形成为黑色以有效地吸收真空容器18内的发光。下侧按压材料55与上侧按压材料53同样，也是由通过在科瓦铁镍钴合金中添加例如氧化铝系粉末从而熔点比基体材料51高的绝缘性玻璃构成的圆板状的部件，由于添加的氧化铝系粉末的组成不同而呈现白色，并且具有比基体材料51和上侧按压材料53高的物理强度。
图3是从z轴方向上方观察芯柱50的概观图。如图1、图3所示，在芯柱50中，气密地贯穿有在周方向上相互间隔地配置在大致圆状的位置上的多个芯柱脚35。因此，在形成芯柱50的基体材料51、上侧按压材料53以及下侧按压材料55中，在贯穿有芯柱脚35的位置分别形成有开口。
在芯柱50中，在基体材料51的两面上紧密接合有上侧按压材料53和下侧按压材料55。此时，设在基体材料51、上侧按压材料53以及下侧按压材料55上的多个开口在各自的轴中心对准的状态下重叠并接合。并且，形成于上侧按压材料53和下侧按压材料55上的开口的直径形成为比形成于基体材料51上的开口的直径大。当使各芯柱脚35贯穿于该开口中时，在芯柱50中的上侧按压材料53和下侧按压材料55的各芯柱脚35的贯穿部的整个周围形成有以基体材料51为底面的凹部50a。各芯柱脚35通过基体材料51的熔融而熔接接合在该凹部50a中。
各芯柱脚35由导电性材料形成，如上所述那样贯穿并固定在芯柱50中，并且向z轴上方延伸，与预定的电极连接。芯柱脚35形成为与连接的电极的位置对应的长度。
另外，形成于上侧按压材料53和下侧按压材料55上的上述凹部中的至少2处(在本实施方式中为3处)形成大口径的凹部50b，从而在组装芯柱50时定位夹具能够进入基体材料51。另外，在内侧面53a(参照图1)上设有供阳极脚27贯穿的凹部50c，阳极脚27通过基体材料51的熔融而熔接接合在该凹部50c中。
如图2、图3所示，在上侧按压材料53的靠真空容器18内侧的芯柱内侧面53a上，设有作为载置倍增极Dy10的支承凸起的定位用凸起31。定位用凸起31由与上侧按压材料53相同的绝缘性玻璃形成，如图2所示，定位用凸起31与设在倍增极Dy10的芯柱50侧的面上的嵌合部32嵌合。并且，在内侧面53a上，设有同样作为载置最末层的倍增极Dy10的支承凸起的多个衬垫(spacer)33。衬垫33由与芯柱50的上侧按压材料53相同的绝缘性玻璃形成，在本实施方式中设有3处。
并且，在内侧面53a上，作为载置阳极25的支承单元，立起设置有多个支承部件21。在本实施方式中，支承部件21在内侧面53a的周方向上在间隔90度的位置上设有4处。支承部件21由导电体形成，例如，如图2的剖面所示，由载置部20和支承部22构成。载置部20和支承部22形成圆柱形状，载置部20的直径形成为比支承部22的直径大，并且载置部20和支承部22同轴地连接。对于支承部件21，其支承部22配置在芯柱内侧面53a侧，其载置部20配置在阳极25侧，稳定地支承阳极25。
图4是从z轴方向上方观察倍增极Dy10的概观图。如图4所示，倍增极Dy10是在芯柱50的z轴方向上部离开且大致平行地对置设置的第一倍增极，是大致整个面都具有电子倍增功能的平板状电极。在倍增极Dy10的与定位用凸起31相当的部分形成有能够与定位用凸起31抵接的突出部41。在突出部41的靠芯柱50侧的面上，如上所述设有嵌合部32，与定位用凸起31嵌合并利用激光焊接等接合，确定倍增极Dy10在xy平面内的位置。在倍增极Dy10的与衬垫33相当的部分形成有能够与衬垫33抵接的突出部34。
这样，定位用凸起31与突出部41的嵌合部32接合，并且衬垫33载置突出部34，由此载置倍增极Dy10整体。倍增极Dy10被载置在这些定位用凸起31和衬垫33上，由此在与内侧面53a离开的状态下在x、y、z轴的所有方向上被定位。
在倍增极Dy10的角部的4处，为了避免与支承部件21接触而设有切口29。在倍增极Dy10的与芯柱脚35相当的部分形成有突出部36。倍增极Dy10与芯柱脚35连接并被提供比倍增极Dy9高且比阳极25低的预定的电位。
图5是从z轴方向上方观察阳极25的概观图，图6是阳极25的俯视图。如图5、图6所示，阳极25是在y方向上形成有用于使电子通过的多个狭缝26的大致矩形的薄板型电极，对从倍增极Dy10发射出的电子进行检测。阳极25以大致覆盖倍增极Dy10的方式配置，利用4处的角部载置在支承部件21的载置部20上。由此，阳极25在z轴方向被定位，与倍增极Dy10的z轴方向上部离开并大致平行地对置配置在倍增极Dy10的z轴方向上部。在阳极25的与阳极脚27相当的部分形成有突出部28而与阳极脚27连接，被提供预定的电位，并且输出检测到的信号。
图7是从z轴方向上方观察倍增极Dy9的概观图，图8是倍增极Dy9的俯视图。在图7中，省略了阳极25的狭缝26。如图7、图8所示，倍增极Dy9是大致矩形的薄板型电极，在xz平面中的截面为具有凹凸的预定形状(未图示)且在yz平面中的截面呈棒状的电子倍增片30相互离开且平行地排列，在邻接的电子倍增片30之间形成有在y轴方向延伸的狭缝状的电子倍增孔30a。
倍增极Dy9是以大致覆盖阳极25的方式配置的第二倍增极，通过将4处的角部载置在层间体23上来支承整体，以与阳极25离开且大致平行地对置的方式配置在z轴方向上方。该层间体23是在z轴方向上与支承部件21同轴地配置的绝缘性部件，使用球形、上下面中央部具有凸部的圆盘形状等。此时，也可以在倍增极Dy9上设置在z轴方向上凹陷的嵌合部以容易固定层间体23。并且，在倍增极Dy9上形成有突出部36，该突出部36与芯柱脚35连接并被提供预定的电位。
倍增极Dy8～Dy1是与倍增极Dy9同样具有电子倍增片的薄板型电极，并经由与支承部件21同轴地配置的层间体23，从芯柱50侧依次相互离开并大致平行地对置而层叠配置。并且，分别在预定位置形成有突出部36，与芯柱脚35连接并被提供预定的电位。并且，倍增极Dy9～Dy1通过芯柱脚35被提供从光电面14侧朝向芯柱50侧依次增高的电位。
在倍增极Dy1的光电面14侧，隔着层间体23配置有聚焦电极17。聚焦电极17与芯柱脚35连接，被提供与光电面14相同的电位。聚焦电极17是具有在y轴方向延伸的多个聚焦片、并且邻接的聚焦片之间形成狭缝状的倍增孔用开口部的薄板型电极，聚焦电极17不具有电子倍增区域。聚焦电极17对从光电面14发射出的电子进行会聚，使其高效地入射至倍增极Dy1的电子倍增区域。
在如上所述构成的本实施方式的放射线检测装置1中，当放射线入射至闪烁器3的入射面5时，在输出面7侧输出与入射的放射线对应的光。当闪烁器3输出的光入射至光电倍增管10的受光面板13时，光电面14发射出与入射的光对应的电子。与光电面14对置设置的聚焦电极17对从光电面14发射出的电子进行会聚，并使其入射至倍增极Dy1。倍增极Dy1对入射的电子进行倍增，并发射至下层倍增极Dy2侧。这样通过倍增极Dy1～Dy9依次倍增后的电子穿过阳极25的狭缝并由倍增极Dy10进一步向反射方向倍增而到达阳极25。阳极25对到达的电子进行检测，经由阳极脚27作为信号输出至外部。
如以上详细说明了的那样，根据本实施方式的放射线检测装置1，能够对入射至闪烁器3的放射线进行检测，并将其作为信号输出至外部。
由平板状的倍增极Dy10反射并倍增后的电子正好是被最大程度地倍增后的电子，从而该电子的发射的空间性扩展变大。因此，如果在阳极25-倍增极Dy10之间存在绝缘体，则有可能电子与绝缘体碰撞而发光，该发光到达光电面14从而产生模拟信号(噪声)。但是，在上述放射线检测装置1所使用的光电倍增管10中，阳极25被载置在导电体的支承部件21上，并且在与作为最末层倍增极的倍增极Dy10之间没有夹装绝缘体，因此能够防止基于电子与绝缘体碰撞产生的发光而产生噪声。并且，由于将阳极25载置在构成支承部件21的载置部20上，层间体23在z轴方向上与支承部件21同轴配置来支承各电极，因此能够在电极层叠方向上施加压力来固定各电极，能够提高耐震性，并且能够提高电极层叠方向上的位置精度。
由于倍增极Dy10被载置在作为支承凸起的定位用凸起31和衬垫33上，因此能够提高倍增极Dy10在z轴方向上的位置精度。并且，在倍增极Dy10的芯柱50侧形成有嵌合部32，以与定位用凸起31嵌合，从而倍增极Dy10在xy平面内的定位变得容易，能够提高电极面内(xy面内)的位置精度。另外，由于能够利用定位用凸起31较多地确保倍增极Dy10与各芯柱脚以及侧管15之间的沿面距离，因此具有防止沿面放电的效果。
由于在倍增极Dy10上设有切口29而不与支承部件21接触，因此能够将没有切口29的所有区域作为电子倍增区域，能够确保倍增极Dy10的有效面积，同时能够使支承单元21和倍增极Dy10电分离。
其次，一边参照图9、图10，一边对变形例进行说明。在本变形例中，对与上述实施方式实质上相同的结构赋予相同的标号，并省略说明。图9是作为变形例的放射线检测装置100的示意剖面图，图10是图9的A部分的放大图。
如图9、图10所示，在本变形例中，阳极25被载置并支承在代替第一实施方式中的支承部件21的支承部件121上。支承部件121由载置部123和支承部125构成。载置部123和支承部125都形成圆柱形状，载置部123的直径构成为比支承部125的直径大。并且，支承部125的z方向中心轴为轴63，而载置部123的中心轴比支承部125的轴63向光电倍增管10的中心侧偏移。
倍增极Dy1～Dy9以及聚焦电极17隔着层间体23层叠，但是层间体23的中心轴61与支承部件121的中心轴63不一致。从确保相对于层叠方向的强度的观点出发，优选中心轴61和中心轴63同轴，但是如果使支承部件121的形状，特别是载置部123的强度、大小、支承部122的长度等变化，则能够像本实施例这样使用不同轴的结构。其它的结构、动作、效果都与第一实施方式的放射线检测装置1相同，因此省略说明。
另外，本发明的放射线检测装置不限于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内当然能够实施各种变更。
例如，芯柱50的结构为上侧按压材料53、基体材料51、下侧按压材料55的3层结构，但是也可以是其它的结构。下侧按压材料55的z轴方向下侧(真空容器18的外侧)的面比环状侧管37的下端更向下侧突出，但是芯柱50相对于环状侧管37的固定位置不限于上述方式。
支承部件21、121的形状不限于上述形状，只要能够载置阳极25，也可以是多角柱等其它形状。
各倍增极Dy1～Dy10的外形不限于上述外形，也可以是近似于圆形的形状等其它形状。
产业上的可利用性
本发明的放射线检测装置能够利用于医疗用的图像诊断装置等中。