專利名稱：光電倍增管,光電倍增管單元及放射線檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過電子的倍增檢測(cè)出入射到受光面板上的微弱的光的光電倍增管，將光電倍增管并列構(gòu)成的光電倍增管單元，以及將光電倍增管及光電倍增管單元并列使用的放射線檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
在特開平5-100034號(hào)公報(bào)中，公開了一種閃爍照像機(jī)，將用于這種閃爍照像機(jī)的光電倍增管緊密地排列在閃爍器的上表面上。在使各個(gè)光電倍增管固定的過程中，把螺旋彈簧配置在安裝于各光電倍增管上的各插座的周圍，用螺旋彈簧連接具有對(duì)向關(guān)系的壓板及各光電倍增管之間，利用螺旋彈簧將光電倍增管的受光面壓緊固定到閃爍器上。這樣，利用規(guī)定的彈簧力進(jìn)行各光電倍增管的固定。
但是，在前述現(xiàn)有技術(shù)的光電倍增管中存在著以下的課題。即，由于光電倍增管本身沒有特殊的固定機(jī)構(gòu)，所以在把光電倍增管固定到規(guī)定的部位時(shí)，需要彈簧及壓板等各種固定部件。從而，把光電倍增管固定到規(guī)定的部位時(shí)的安裝作業(yè)步驟復(fù)雜，導(dǎo)致固定結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化。此外，在把光電倍增管組裝入規(guī)定的光檢測(cè)裝置內(nèi)時(shí)，一般同時(shí)進(jìn)行將插入光電倍增管的芯柱銷用的插座固定到裝置內(nèi)。
本發(fā)明是為了解決上述課題而提出的，其目的是提供一種安裝簡(jiǎn)便、通用性強(qiáng)的光電倍增管，在單元化時(shí)光電倍增管的組裝作業(yè)性提高的光電倍增管單元，以及在組裝入多個(gè)光電倍增管時(shí)作業(yè)效率高的放射線檢測(cè)裝置。
發(fā)明的概述本發(fā)明的光電倍增管為一種具有利用從受光面板的受光面入射的光發(fā)射出電子的光電面，在密封容器內(nèi)具有使從光電面發(fā)射出的電子倍增的電子倍增部，具有根據(jù)由電子倍增部倍增的電子發(fā)出輸出信號(hào)的陽極的光電倍增管，其特征為，密封容器由以下部分構(gòu)成經(jīng)由芯柱銷使電子倍增部及陽極固定的芯柱板，包圍電子倍增部及陽極、將芯柱板固定到一側(cè)的開口端的金屬制側(cè)管，以及固定到側(cè)管的另一側(cè)開口端上的玻璃制受光面板，其中，在芯柱板的下表面?zhèn)仍O(shè)置螺紋配合機(jī)構(gòu)。
在這種光電倍增管中，由于芯柱板具有螺紋配合機(jī)構(gòu)，容易把密封容器螺紋固定到規(guī)定的部位。一般的光電倍增管，為了提高其自身的通用性，不采用特殊的固定結(jié)構(gòu)。此外，近年來，光電倍增管的靈敏度提高，組裝到各種裝置內(nèi)使用的機(jī)會(huì)增多。這時(shí)，需要對(duì)光電倍增管進(jìn)行單獨(dú)安裝，并需要進(jìn)行更換的作業(yè)，但當(dāng)前的現(xiàn)狀是對(duì)于這種作業(yè)需要一定的熟練程度?？紤]到光電倍增管出現(xiàn)故障時(shí)的更換及光電倍增管的安裝性能，在本發(fā)明的光電倍增管中，使芯柱板具有螺紋配合機(jī)構(gòu)。從而，通過螺紋配合機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化，能夠在使光電倍增管固定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)化，使光電倍增管的拆裝作業(yè)性能特別好，并且使之通用化。從而即使不是熟練的人員，只要通過固定螺栓這樣簡(jiǎn)單的操作，就可以簡(jiǎn)單地把光電倍增管安裝到規(guī)定的位置上。
此外，在本發(fā)明的光電倍增管中，螺紋配合機(jī)構(gòu)是由內(nèi)部具有陰螺紋部的從芯柱板下面突出的隔柱部構(gòu)成的。在采用這種結(jié)構(gòu)的情況下，當(dāng)把光電倍增管安裝到規(guī)定的部位時(shí)，由于可以利用隔柱部將芯柱板以浮起的方式固定，所以，可促進(jìn)芯柱板的散熱，提高光電倍增管的性能。并且，當(dāng)用電絕緣材料形成隔柱部時(shí)，可以不把在高電壓下工作的光電倍增管產(chǎn)生的電的影響傳遞到外部。
此外，在本發(fā)明的光電倍增管中，還具有相對(duì)于芯柱板平行延伸且與芯柱銷電連接的電路基板，通過把陽螺紋構(gòu)件螺紋配合到螺紋配合機(jī)構(gòu)上，將電路基板固定到芯柱板上。在這種情況下，由于采用中間經(jīng)由陽螺紋構(gòu)件將電路基板成一整體地安裝到光電倍增管上的結(jié)構(gòu)，所以，電路基板與光電倍增管的組裝作業(yè)容易，縮短作業(yè)時(shí)間，結(jié)果是，可以降低產(chǎn)品的成本。同時(shí)，即使在電路基板或光電倍增管中之一發(fā)生故障時(shí)，由于可以很簡(jiǎn)單地將電路基板和光電倍增管分離，所以，提高進(jìn)行部件更換時(shí)的作業(yè)性能。
此外，還可以具有相對(duì)于芯柱板可拆裝的第一電路基板，通過中間經(jīng)由第一電路基板把螺紋構(gòu)件螺紋配合到螺紋配合機(jī)構(gòu)上，將第一電路基板固定到芯柱板上。在螺紋配合機(jī)構(gòu)具有陰螺紋部的情況下，采用陽螺紋作為螺紋構(gòu)件固定第一電路基板。在螺紋配合機(jī)構(gòu)具有陽螺紋的情況下，可以采用具有陰螺紋的螺母作為螺紋構(gòu)件固定第一電路基板。
螺紋配合機(jī)構(gòu)優(yōu)選地具有用和芯柱板相同的材料整體成形的、從芯柱板的下表面突出的隔柱部，利用隔柱部將芯柱板與第一電路基板隔離。此外，也可以采用由電絕緣材料構(gòu)成的螺紋構(gòu)件。
螺紋配合機(jī)構(gòu)還可以具有由電絕緣材料構(gòu)成的從芯柱板的下表面突出的隔柱部，利用隔柱部將芯柱板與第一電路基板隔離。在這種情況下，優(yōu)選地采用由電絕緣材料構(gòu)成的螺紋構(gòu)件。
此外，還可以具有可相對(duì)于芯柱板和第一電路基板拆裝的第二電路基板，通過中間經(jīng)由第一電路基板和第二電路基板將螺紋構(gòu)件螺紋配合到螺紋配合機(jī)構(gòu)上，將第一電路基板和第二電路基板固定到芯柱板上。
本發(fā)明的光電倍增管單元由多個(gè)光電倍增管并列設(shè)置構(gòu)成，所述光電倍增管具有利用從受光面板的受光面入射的光發(fā)射出電子的光電面，在密封容器內(nèi)具有使從光電面發(fā)射出的電子倍增的電子倍增部，具有根據(jù)由電子倍增部倍增的電子發(fā)出輸出信號(hào)的陽極，所述光電倍增管單元的特征為，各個(gè)密封容器由以下部分構(gòu)成中間經(jīng)由芯柱銷固定電子倍增部及陽極的芯柱板，包圍電子倍增部及陽極、且在一側(cè)的開口端固定芯柱板的金屬制側(cè)管，固定在側(cè)管的另一側(cè)的開口端上的玻璃制受光面板，其中，在各個(gè)芯柱板的下表面?zhèn)仍O(shè)置螺紋配合機(jī)構(gòu)，在把多個(gè)密封容器并列地設(shè)置在單一的基板上的狀態(tài)下，通過把陽螺紋構(gòu)件螺紋配合到螺紋配合機(jī)構(gòu)上，將各密封容器并列地固定設(shè)置在基板上。
在這種光電倍增管單元中，由于利用陽螺紋構(gòu)件在單一的基板上并列設(shè)置多個(gè)光電倍增管，所以，用固定螺栓這樣簡(jiǎn)單的操作就可以將光電倍增管單元化。同時(shí)，多個(gè)光電倍增管相對(duì)于一個(gè)基板的拆裝作業(yè)性能良好，在光電倍增管出現(xiàn)故障時(shí)，可以單獨(dú)地更換光電倍增管。并且，通過將光電倍增管組成單元，可以很容易地把光電倍增管組裝到各種裝置內(nèi)。
此外，在本發(fā)明的光電倍增管單元中，基板是與芯柱銷電連接的電路基板，陽螺紋構(gòu)件是絕緣性螺栓。在這種情況下，采用中間經(jīng)由陽螺紋構(gòu)件將多個(gè)光電倍增管成一整體地安裝到一個(gè)電路基板上的結(jié)構(gòu)。從而，電路基板與多個(gè)光電倍增管的組裝作業(yè)變得容易，可縮短作業(yè)時(shí)間，從而，可降低產(chǎn)品的成本。同時(shí)，由于在電路基板或光電倍增管中之一產(chǎn)生故障時(shí)，可以很簡(jiǎn)單地將電路基板及光電倍增管分離，所以提高進(jìn)行部件更換時(shí)的作業(yè)性能，而且可以避免將整個(gè)單元全部廢棄的情況的發(fā)生。
本發(fā)明的放射線檢測(cè)裝置配備有以下部分利用從被檢測(cè)體發(fā)生的放射線的入射產(chǎn)生熒光的閃爍器，將受光面板與閃爍器面對(duì)地配置、根據(jù)從閃爍器來的熒光輸出電荷的多個(gè)光電倍增管，對(duì)從光電倍增管來的輸出進(jìn)行運(yùn)算處理、輸出在被檢測(cè)體內(nèi)發(fā)出的放射線的位置信息信號(hào)的位置運(yùn)算處理部，所述放射線檢測(cè)裝置的特征為，光電倍增管具有利用從受光面板的受光面入射的光發(fā)射出電子的光電面，在密封容器內(nèi)具有使從光電面發(fā)射出的電子倍增的電子倍增部，具有基于由電子倍增部倍增的電子發(fā)出輸出信號(hào)的陽極，各密封容器由以下部分構(gòu)成經(jīng)由芯柱銷將電子倍增部和陽極固定的芯柱板，包圍電子倍增部及陽極、并且將芯柱板固定在一側(cè)的開口端上的金屬制側(cè)管，固定在側(cè)管的另一側(cè)的開口端上的玻璃制受光面板；在各芯柱板的下表面?zhèn)仍O(shè)置螺紋配合機(jī)構(gòu)，在把多個(gè)密封容器并列地設(shè)置在單一的基板上的狀態(tài)下，通過將陽螺紋構(gòu)件配合到螺紋配合機(jī)構(gòu)上，將各密封容器并列固定在基板上。
在這種放射線檢測(cè)裝置中，由于利用由陽螺紋構(gòu)件將多個(gè)光電倍增管并列地設(shè)置在單一基板上的單元，所以，在組裝入多個(gè)光電倍增管的放射線檢測(cè)裝置(例如γ-射線攝像機(jī))中，將所需的光電倍增管更換成新的制品時(shí)，不存在將光電倍增管一個(gè)個(gè)地進(jìn)行更換的煩雜的作業(yè)，可進(jìn)行按單元的更換作業(yè)，加快更換作業(yè)速度。而且，由于對(duì)單元采用螺紋固定結(jié)構(gòu)，在卸下的單元中，可以進(jìn)行光電倍增管的單獨(dú)更換。
附圖的簡(jiǎn)單說明

圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的光電倍增管的一種實(shí)施方式的透視圖。
圖2是表示圖1的光電倍增管與電路基板及螺栓的關(guān)系的剖面圖。
圖3是圖2的光電倍增管的主要部分的放大剖面圖。
圖4是圖2的光電倍增管的主要部分的放大剖面圖。
圖5是光電倍增管的仰視圖。
圖6是表示用螺栓將圖1的光電倍增管和電路基板一體化的狀態(tài)的剖面圖。
圖7是表示利用螺栓將圖6所示的光電倍增管和電路基板一體化的仰視圖。
圖8是表示把兩個(gè)電路基板用螺栓固定到光電倍增管上的狀態(tài)的剖面圖。
圖9是表示圖8所示的把兩個(gè)電路基板用螺栓固定到光電倍增管上的仰視圖。
圖10是表示根據(jù)本發(fā)明的放射線檢測(cè)裝置的一種實(shí)施方式的透視圖。
圖11是表示用于放射線檢測(cè)裝置的檢測(cè)部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖12是表示根據(jù)本發(fā)明的光電倍增管單元的一種實(shí)施方式的平面圖。
圖13是表示光電倍增管單元的剖面圖。
圖14是光電倍增管單元的仰視圖。
圖15是表示根據(jù)本發(fā)明的光電倍增管的另外一種實(shí)施方式的剖面圖。
實(shí)施發(fā)明的優(yōu)選方式下面和附圖一起詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的光電倍增管、光電倍增管單元，以及放射線檢測(cè)裝置的優(yōu)選實(shí)施方式。
圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的光電倍增管的透視圖，圖2是圖1的剖面圖。這些圖所示的光電倍增管1具有大致為正四邊筒狀的金屬制(例如，科瓦鐵鎳鈷合金金屬制或不銹鋼制)的側(cè)管2，在該側(cè)管2的一側(cè)的開口端A上熔合固定有玻璃制受光面板3，在該受光面板3的內(nèi)表面上，形成把光變換成電子的光電面3a，該光電面3a通過使堿金屬蒸氣與預(yù)先蒸發(fā)在受光面板3上的銻反應(yīng)形成。此外，在側(cè)管2的開口端B上，焊接固定有金屬制(例如，科瓦鐵鎳鈷合金金屬制或不銹鋼制)的芯柱板4。這樣，由側(cè)管2與受光面板3及芯柱板4構(gòu)成密封容器5，該密封容器5為高約10mm左右的極薄的容器。
此外，在芯柱板4的中央固定有金屬制排氣管6。該排氣管6在光電倍增管1組裝完畢后，用于由真空泵(圖中未示出)進(jìn)行排氣，將密封容器抽成真空狀態(tài)，并且在形成光電面3a時(shí)用作將堿金屬導(dǎo)入密封容器內(nèi)的管。
同時(shí)，在密封容器5內(nèi)設(shè)置以塊狀疊層的電子倍增器7，該電子倍增器7具有將10個(gè)(10級(jí))板狀的倍增管電極8疊層的電子倍增部9，電子倍增器7利用以貫穿芯柱板4的方式設(shè)置的科瓦鐵鎳鈷合金金屬制的芯柱銷10支承在密封容器5內(nèi)，各芯柱銷10的前端與各倍增管電極8電連接。此外，在芯柱板4上設(shè)置將各芯柱銷10貫穿用的銷孔4a，在個(gè)銷孔4a內(nèi)填充有科瓦鐵鎳鈷合金玻璃制的作為氣密性密封用的料片11，各芯柱銷10經(jīng)由料片11固定到芯柱板4上。此外，在芯柱銷10上，有單獨(dú)與各倍增管電極8連接的倍增管電極銷10A，以及單獨(dú)與后面所述的各陽極12連接的陽極銷10B。
進(jìn)而，在電子倍增器7上，并列設(shè)置位于電子倍增部9的下方、固定在陽極銷10B上端的陽極12。此外，在電子倍增器7的最上級(jí)，于光電面3a與電子倍增部9中間，配置平板狀的聚束電極板13，在該聚束電極板13上形成多個(gè)狹縫狀的開口部13a，各開口部13a成沿一個(gè)方向的線性排列。同樣地，在電子倍增部9的各倍增管電極8上形成與開口部13a相同數(shù)目的狹縫狀電子倍增孔8a，將各電子倍增孔8a向一個(gè)方向呈線性地沿與紙面垂直的方向排列配置多個(gè)。
同時(shí)，通過分別沿級(jí)的方向排列各倍增管電極8的各個(gè)電子倍增孔8a構(gòu)成的各電子倍增路徑L與聚束電極板13的各個(gè)開口端13一一對(duì)應(yīng)，在電子倍增器7上形成多個(gè)通道。此外，設(shè)在電子倍增器7上的各陽極12與規(guī)定數(shù)目的通道相對(duì)應(yīng)的方式設(shè)置8×8個(gè)，將各陽極12分別連接到陽極銷10B上，中間經(jīng)由各陽極銷10B單獨(dú)提取到外部。
這樣，電子倍增器7具有多個(gè)線性通道。同時(shí)，利用連接到圖中未示出的分壓電路上的規(guī)定的芯柱銷10，將規(guī)定的電壓供應(yīng)給電子倍增部9及陽極12，將光電面3a及聚束電極板13設(shè)定成相同的電位，各倍增管電極8及陽極12從上級(jí)開始依次被設(shè)定為高電位。從而，入射到受光面板3上的光被光電面3a變換成電子，該電子利用由疊層在聚束電極板13與電子倍增器7的最上級(jí)的第一級(jí)的倍增管電極8形成的電子透鏡效應(yīng)，入射到規(guī)定的通道內(nèi)。同時(shí)，在電子入射的通道內(nèi)，電子一面通過倍增管電極8的電子倍增路徑L，一面被各倍增管電極8多級(jí)倍增，入射到陽極12上，將單獨(dú)的輸出從陽極12送出。
此外，如圖3所示，在氣密性焊接金屬制芯柱板4與金屬制的側(cè)管2的過程中，從側(cè)管2的開口端B將芯柱板4插入，使側(cè)管2的下端2a的內(nèi)壁面2c與芯柱板4的邊緣面4b接觸，令芯柱板4的下表面4c與側(cè)管2的下端面2d大致為一個(gè)平面，不使側(cè)管2的下端面2d從芯柱板4突出。從而，在將側(cè)管2的外壁面2b的下端2a大致沿管軸方向延伸的同時(shí)，在光電倍增管1的下端不像凸緣那樣向側(cè)方伸出，在這種狀態(tài)下，從瞄準(zhǔn)外側(cè)的正下方或接合部分F的方向?qū)雍喜糠諪照射激光束，將接合部分F進(jìn)行激光焊接。
這樣，在光電倍增管1的下端，沒有像凸緣那樣的伸出部，從而，雖然難以進(jìn)行電阻焊，但可以縮小光電倍增管1的外形尺寸，即使在并列使用光電倍增管1的情況下，也可以盡可能地排除空閑區(qū)域，將側(cè)管2彼此緊密排列。從而，通過采用激光焊接進(jìn)行金屬制芯柱板4與金屬制側(cè)管2的接合，可以將光電倍增管1薄型化及將其高密度地排列。
這種激光焊接作為熔接法的一個(gè)例子，在利用這種熔接法將側(cè)管2焊接固定到芯柱板4上時(shí)，與電阻焊不同，由于不必向側(cè)管2與芯柱板4的接合部分F施加壓力，所以在接合部分F上不產(chǎn)生殘留應(yīng)力，在使用當(dāng)中，在接合部位也不易產(chǎn)生龜裂，可以顯著提高耐久性及氣密密封性。此外，在熔接法中，激光焊接及電子束焊接與電阻焊相比，可以將接合部分F處的發(fā)生的熱抑制到很小。從而，在光電倍增管1的組裝過程中，熱量對(duì)于配置在密封容器5內(nèi)各結(jié)構(gòu)部件影響極小。
此外，側(cè)管2是將由科瓦鐵鎳鈷合金金屬或不銹鋼等構(gòu)成的平板用壓力加工成壁厚為0.25mm、高為7mm左右的大致正四邊筒狀制成的，將玻璃制的受光面板3熔合固定到該側(cè)管2的一側(cè)的開口端A上。如圖4所示，在側(cè)管2的受光面板3側(cè)的前端部分(上端)上設(shè)置扎入部20。該扎入部20設(shè)置在側(cè)管2的上端的整個(gè)外周上，同時(shí)，經(jīng)由位于其內(nèi)壁面2c側(cè)的曲面部20a，以向外側(cè)彎曲的方式形成。同時(shí)，扎入部20的前端20b被削尖成刀刃狀，從而，容易將側(cè)管2的上端扎入到受光面板3內(nèi)，在熔合固定玻璃制的受光面板3與側(cè)管2時(shí)，可以提高其組裝作業(yè)性及可靠性。
在把具有這種形狀的扎入部20的側(cè)管2固定到受光面板3上的過程中，首先，在使受光面板3的背面與側(cè)管2的扎入部20的前端20b接觸的狀態(tài)下，把金屬制的側(cè)管2配置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)(圖中未示出)上。然后，利用高頻加工裝置加熱金屬制側(cè)管2，但這時(shí)處于利用加壓夾具將受光面板3從上方加壓的狀態(tài)。這樣，已被加熱的側(cè)管2的扎入部20一面緩緩地熔化玻璃制受光面板3一面扎入。從而，側(cè)管2的扎入部20被埋設(shè)到受光面板3內(nèi)，確保受光面板3與側(cè)管2的接合部分F處的高氣密性。
此外，扎入部20不像凸緣部那樣從側(cè)管2向側(cè)方延伸，而是從側(cè)管2陡峭地延伸，所以，當(dāng)盡可能靠近受光面板3的側(cè)面3c將扎入部20埋設(shè)時(shí)，可以把受光面板3的有效利用面積提高到接近100％，使受光面板3的空閑區(qū)域接近于零。
進(jìn)而，使玻璃制受光面板3的側(cè)面3c相對(duì)于金屬制側(cè)管2的外壁面2b向外突出規(guī)定量的結(jié)果是在受光面板3上形成具有規(guī)定突出量的伸出部3A，擴(kuò)大從受光面板3的受光面3d采光的面積。此外，在把玻璃制的受光面板3熔合固定到金屬制的側(cè)管2上的過程中，為將玻璃與金屬的材料彼此接合，采用前面所述的熔合技術(shù)，但對(duì)于確保受光面板3和側(cè)管2的接合作業(yè)時(shí)的熔合區(qū)域，受光面板3的伸出部3A起著極為有效的作用。并且，通過加大伸出部3A的突出量L，在熔合時(shí)，受光面板3的側(cè)面3c不易塌邊，可靠地保持側(cè)面3c的形狀。
這里，在前述光電倍增管1上，如圖2及圖5所示，設(shè)置四個(gè)螺紋配合部30。各螺紋配合部30由設(shè)在芯柱板4的各拐角部分上、同時(shí)其內(nèi)部形成陰螺紋部31a、從芯柱板4的下表面4c突出的圓筒狀隔柱部31構(gòu)成。該隔柱部31由和芯柱板4相同的材料構(gòu)成，通過整體成形制成。此外，隔柱部31也可以由電絕緣性材料(例如樹脂等)分開制成。
這樣，通過在芯柱板4上形成螺紋配合部30，不僅可以容易地將密封容器5固定到規(guī)定的部位，而且通過螺紋配合部30的標(biāo)準(zhǔn)化，有助于固定光電倍增管1時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)化。例如，在規(guī)定的光檢測(cè)裝置內(nèi)的光電倍增管1出現(xiàn)故障時(shí)，通過采用具有相同規(guī)格的光電倍增管1，可以正確地將光電倍增管1安裝到規(guī)定的位置上。此外，在把光電倍增管1安裝到規(guī)定的位置上時(shí)，利用隔柱部31可以將芯柱板4以浮起的方式固定，確保從芯柱板4能夠很好地散熱，提高光電倍增管1的性能。并且，當(dāng)用電絕緣材料形成隔柱部31時(shí)，可以不把在高電壓下工作的光電倍增管1的電影響傳遞到外部。
下面對(duì)采用具有螺紋配合部30的光電倍增管1的例子進(jìn)行說明。如圖2、圖6及圖7所示，存在有將組裝有連接到各倍增管電極銷10A上的分壓電路(橋電路)及連接到各陽極銷10B上的提取陽極輸出用的電路圖形等的第一電路基板33固定光電倍增管1上的情況。在這種第一電路基板33上，設(shè)置對(duì)應(yīng)于各陽極銷10B的金屬制插座銷34以及對(duì)應(yīng)于各倍增管電極10A的金屬制插座銷35。此外，在第一電路基板33的中央，設(shè)置用于插入排氣管6的排氣管插入孔33a。并且，在第一電路基板33上，在對(duì)應(yīng)于各隔柱部31的位置上設(shè)置螺栓插入孔36。從而，一面把陽極銷10B及倍增管電極銷10A插入到插座銷34，35內(nèi)，一面進(jìn)行隔柱部31的陰螺紋部31a與螺栓插入孔36的對(duì)位，之后，從下方將電絕緣性的螺栓(陽螺紋構(gòu)件)32螺紋配合到陰螺紋部31a上，借此，將第一電路基板33與芯柱板4平行延伸地與光電倍增管1一體化。
這樣，通過采用經(jīng)由螺栓32將第一電路基板33成一整體地安裝到光電倍增管1上的結(jié)構(gòu)，第一電路基板33與光電倍增管1的組裝作業(yè)變得容易，可縮短作業(yè)時(shí)間，降低產(chǎn)品的成本。并且，即使在第一電路基板33或光電倍增管1中之一發(fā)生故障時(shí)，也可以簡(jiǎn)單地將第一電路基板33與光電倍增管1分離，提高部件更換時(shí)的作業(yè)性能。
進(jìn)而，如圖8及圖9所示，存在第一電路基板33的下側(cè)固定有與該電路基板平行延伸的第二電路基板37的情況。該第二電路基板37經(jīng)由圖中未示出的連接銷電連接到第一電路基板33上，同時(shí)，還具有由AD變換器等構(gòu)成的位置運(yùn)算功能。此外，在第二電路基板37的上表面上，在對(duì)應(yīng)于第一電路基板33的螺栓插入孔36的位置上，突出地設(shè)置圓筒狀電絕緣性隔柱38。利用這種隔柱38將第一電路基板33與第二電路基板37保持一定的間隔。此外，利用隔柱38內(nèi)的螺栓插入孔38a，通過把電絕緣性的螺栓(陽螺紋構(gòu)件)32A螺紋配合到陰螺紋部31a上，將第一電路基板33與第二電路基板37及光電倍增管1一體化。在這種情況下，由于是用螺紋固定，所以可以很簡(jiǎn)單地將三者分離。此外，也可以將閃爍器M成一整體地固定到光電倍增管1的受光面板3上。
下面說明根據(jù)本發(fā)明的光電倍增管單元及放射線檢測(cè)裝置的優(yōu)選如圖10所示，放射線檢測(cè)裝置40是作為它的一個(gè)例子的γ-射線攝像機(jī)，是作為核醫(yī)學(xué)的診斷裝置開發(fā)出來的。這種γ-射線攝像機(jī)40具有從支承臂39上延伸出來的臂42保持的檢測(cè)部43，該檢測(cè)部43被配置在作為使被檢測(cè)體的的患者P躺臥的床41的正上方。
如圖11所示，在這種檢測(cè)器43的殼體44內(nèi)，與患者面對(duì)地容納閃爍器46，該閃爍器46中間不經(jīng)過玻璃制的光導(dǎo)器直接固定到光電倍增管組G上。該光電倍增管組G是將多個(gè)光電倍增管1以高密度排列成陣列狀構(gòu)成的。為了使閃爍器46發(fā)出的熒光直接入射，各光電倍增管1的受光面板3向下側(cè)與閃爍器46面對(duì)面地接合。在這種情況下，使受光面板3的厚度大約等于現(xiàn)有技術(shù)的光導(dǎo)器的厚度，從而不需要此外，在殼體44內(nèi)，設(shè)置基于從各光電倍增管1輸出的電荷進(jìn)行運(yùn)算處理的位置運(yùn)算部49。用螺紋固定機(jī)構(gòu)等將光電倍增管組G固定到該位置運(yùn)算部49上。從電連接在該光電倍增管組G上的位置運(yùn)算處理部49上輸出用于在顯示器(圖中未示出)上達(dá)到三維監(jiān)測(cè)的X信號(hào)，Y信號(hào)及Z信號(hào)。這樣，從患者P的患部發(fā)生的γ-射線由閃爍器46變換成規(guī)定的熒光，用光電倍增管1將該熒光的能量變換成電荷，通過利用位置運(yùn)算處理49作為位置信息信號(hào)輸出到外部，可以監(jiān)測(cè)放射線能量的分布，用于在圖像上進(jìn)行診斷。
上面對(duì)作為放射線檢測(cè)裝置的一個(gè)例子的γ-射線攝像機(jī)40進(jìn)行了簡(jiǎn)單的說明，作為在核醫(yī)學(xué)診斷中使用的放射線檢測(cè)裝置，有正電子CT(通稱PET)，在這種裝置中，也利用多個(gè)光電倍增管1。
此外，這種光電倍增管組G是通過把相同結(jié)構(gòu)的光電倍增管1排列成陣列狀構(gòu)成的，在這種光電倍增管組G中，如圖12所示，利用由4個(gè)(2×2個(gè))光電倍增管1構(gòu)成的光電倍增管單元S。此外，在單元S中，光電倍增管1的這種排列只是一個(gè)例子。
這里，對(duì)陣列狀的光電倍增管單元S進(jìn)行詳細(xì)的說明。另外，與圖8所示的部件相同或相等的結(jié)構(gòu)賦予相同的標(biāo)號(hào)。
在利用前述光電倍增管1構(gòu)成單元S的過程中，如圖12及圖13所示，將相同結(jié)構(gòu)的光電倍增管1以2×2列的狀態(tài)配置，使相鄰的四個(gè)受光面板3的側(cè)面3c彼此緊密接觸，使相鄰的側(cè)管2彼此分離。在這種情況下，當(dāng)經(jīng)由粘接劑將受光面板3相互固定時(shí)，可以簡(jiǎn)單而可靠地將受光面板3彼此固定。
用于2×2列的單元S上的各光電倍增管1的芯柱板4具有作為螺紋配合部的一個(gè)例子的隔柱部31。同時(shí)，各光電倍增管1并列在單一的第一電路基板50上，在該第一電路基板50上安裝有連接到各倍增管電極銷10A上的分壓電路及連接到各陽極銷10B上的提取陽極輸出用的電路圖等。進(jìn)而，在第一電路基板50上設(shè)有對(duì)應(yīng)于各陽極銷10B的金屬制插座銷51及對(duì)應(yīng)于各倍增管電極銷10A的金屬制插座銷52。
進(jìn)而，在第一電路基板50的下側(cè)固定有與其平行延伸的單一的第二電路基板55。該第二電路基板55經(jīng)由圖中未示出的連接銷電連接到第一電路基板50上，并且，具有由AD變換器等構(gòu)成的位置運(yùn)算處理功能。此外，在第二電路基板55的上表面上，在對(duì)應(yīng)于第一電路基板50的螺栓插入孔53的位置上突出地設(shè)置圓筒狀的電絕緣隔柱56，利用該隔柱56以一定的間隔保持第一電路基板50與第二電路基板55。此外利用隔柱56內(nèi)的螺栓插入孔56a，通過把電絕緣的螺栓(陽螺紋構(gòu)件)32B螺紋配合到陰螺紋部31a上，將第一電路基板50與第二電路基板55及四個(gè)光電倍增管1一體化。在這種情況下，由于是螺紋固定的，所以可以很簡(jiǎn)單地將各光電倍增管1從電路基板50，50上分離出來。此外，使閃爍器46成一整體地固定到各光電倍增管1的受光面板3上。
這樣，由于采用中間經(jīng)由陽螺紋構(gòu)件32B在第一及第二電路基板50，55上成一整體地組裝多個(gè)光電倍增管的結(jié)構(gòu)，所以，電路基板50，55與多個(gè)光電倍增管1的組裝作業(yè)變得容易，可縮短作業(yè)時(shí)間，降低制品的成本。并且，電路基板50，55或各光電倍增管1的其中之一發(fā)生故障時(shí)，由于可以簡(jiǎn)單地將電路基板50，55及各光電倍增管1分離，所以提高部件更換時(shí)的作業(yè)性能，而且，可以避免將整個(gè)單元廢棄的情況發(fā)生。
本發(fā)明并不局限于前述實(shí)施方式。例如，如圖15所示，也可以在其它種類的光電倍增管1A的芯柱板4A上設(shè)置螺紋配合部60。該螺紋配合部60為了提高就位性能具有環(huán)狀的隔柱部65，在該隔柱部65的底面規(guī)定的部位形成陰螺紋部65a。這種光電倍增管1A固定在一般的光檢測(cè)裝置的基座61上，在該基座61上對(duì)應(yīng)于螺紋配合部60的位置上設(shè)置螺栓插入孔62，同時(shí)，在各芯柱銷10上設(shè)置插入插座63用的插座用開口64。從而，中間經(jīng)由螺栓插入孔62，通過將螺栓(陽螺紋構(gòu)件)32C螺紋配合到螺紋配合部60的陰螺紋部65a上，將光電倍增管1A螺紋固定到基座61上。
此外，電路基板33，37，50，55具有與光電倍增管1有關(guān)的電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)光電倍增管的用途適當(dāng)變更。進(jìn)而，前述第一電路基板33，50也可以是不安裝電路的塑料或陶瓷制的平板狀的基板。
工業(yè)上的可利用性本發(fā)明的光電倍增管，光電倍增管單元及放射線檢測(cè)裝置被廣泛地用于低照度領(lǐng)域的攝像裝置，例如γ-射線攝像機(jī)等。
權(quán)利要求
1.一種光電倍增管，在具有利用從受光面板(3)的受光面入射的光發(fā)射出電子的光電面(3a)，在密封容器內(nèi)具有使從前述光電面(3a)發(fā)射出的電子倍增的電子倍增部(9)，具有基于在前述電子倍增部(9)倍增的電子發(fā)出輸出信號(hào)的陽極(12)的光電倍增管(1)中，其特征為，前述密封容器(5)由以下部分構(gòu)成經(jīng)由芯柱銷(10)使前述電子倍增部(9)及前述陽極(12)固定的芯柱板(4)，包圍前述電子倍增部(9)及前述陽極(12)，并且在一側(cè)的開口端(B)上固定有前述芯柱板(4)的金屬制側(cè)管(2)，固定在前述側(cè)管(2)的另一側(cè)的開口端(A)上的玻璃制前述受光面板(3)，其中，在前述芯柱板(4)的下表面?zhèn)仍O(shè)置螺紋配合機(jī)構(gòu)(30)。
2.如權(quán)利要求1所述的光電倍增管，其特征為，前述螺紋配合機(jī)構(gòu)(30)由內(nèi)部具有陰螺紋部(31a)、從前述芯柱板(4)的前述下表面突出的隔柱部(31)構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光電倍增管，其特征為，還具有相對(duì)于前述芯柱板(4)平行延伸且與前述芯柱銷(10)電連接的電路基板(33)，通過把陽螺紋構(gòu)件(32)螺紋配合到前述螺紋配合機(jī)構(gòu)(30)上，把前述電路基板(33)固定到前述芯柱板(4)上。
4.如權(quán)利要求1或2所述的光電倍增管，其特征為，還具有可相對(duì)于前述芯柱板(4)拆裝的第一電路基板(33)，通過經(jīng)由前述第一電路基板(33)將螺紋構(gòu)件(32)螺紋配合到前述螺紋配合機(jī)構(gòu)(30)上，將前述第一電路基板(33)固定到前述芯柱板(4)上。
5.如權(quán)利要求4所述的光電倍增管，其特征為，前述螺紋配合機(jī)構(gòu)(30)具有從用和前述芯柱板(4)相同的材料整體成形的前述芯柱板(4)的前述下表面突出的隔柱部(31)，利用前述隔柱部(31)將前述芯柱板(4)與前述第一電路基板(33)隔開。
6.如權(quán)利要求4所述的光電倍增管，其特征為，前述螺紋構(gòu)件(32)是由電絕緣材料構(gòu)成的。
7.如權(quán)利要求4所述的光電倍增管，其特征為，前述螺紋配合機(jī)構(gòu)(30)具有由電絕緣材料構(gòu)成、從前述芯柱板(4)的前述下表面突出的隔柱部(31)，利用前述隔柱部(31)將前述芯柱板(4)與前述第一電路基板(33)隔開。
8.如權(quán)利要求4所述的光電倍增管，其特征為，前述螺紋構(gòu)件(32)由電絕緣材料構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求1或2所述的光電倍增管，其特征為，還具有可相對(duì)于前述芯柱板(4)及前述第一電路基板(33)拆裝的第二電路基板(37)，通過中間經(jīng)過前述第一基板(33)和前述第二電路基板(37)將螺紋構(gòu)件(32)螺紋配合到前述螺紋配合機(jī)構(gòu)(30)上，把前述第一電路基板(33)和前述第二電路基板(37)固定到前述芯柱板(4)上。
10.一種光電倍增管單元，所述光電倍增管單元由多個(gè)光電倍增管(1)并列設(shè)置構(gòu)成，所述光電倍增管具有利用從受光面板(3)的受光面入射的光發(fā)射出電子的光電面(3a)，在密封容器(5)內(nèi)具有使從前述光電面(3a)發(fā)射出的電子倍增的電子倍增部(9)，具有根據(jù)由前述電子倍增部(9)倍增的電子發(fā)出輸出信號(hào)的陽極(12)，所述光電倍增管單元的特征為，前述各個(gè)密封容器(5)由以下部分構(gòu)成中間經(jīng)由芯柱銷(10)固定前述電子倍增部(9)及前述陽極(12)的芯柱板(4)，包圍前述電子倍增部(9)及前述陽極(12)、且在一側(cè)的開口端(B)固定前述芯柱板(4)的金屬制側(cè)管(2)，固定在前述側(cè)管(2)的另一側(cè)的開口端(A)上的玻璃制受光面板(3)，其中，在前述各個(gè)芯柱板(4)的下表面?zhèn)仍O(shè)置螺紋配合機(jī)構(gòu)(30)，在把前述多個(gè)密封容器(5)并列地設(shè)置在單一的基板上的狀態(tài)下，通過把陽螺紋構(gòu)件(32A，32B)螺紋配合到前述螺紋配合機(jī)構(gòu)(30)上，將前述各密封容器(5)并列地固定在前述基板上。
11.如權(quán)利要求10所述的光電倍增管單元，其特征為，前述基板為與前述芯柱銷(10)電連接的電路基板(50)，前述陽螺紋構(gòu)件(32A，32B)為絕緣性螺栓。
12.一種放射線檢測(cè)裝置，配備有以下部分利用從被檢測(cè)體(P)發(fā)生的放射線的入射產(chǎn)生熒光的閃爍器(46)，使受光面板(3)與前述閃爍器(46)面對(duì)地配置、根據(jù)從前述閃爍器(46)來的熒光輸出電荷的多個(gè)光電倍增管(1)，對(duì)從前述光電倍增管(1)來的輸出進(jìn)行運(yùn)算處理、輸出在被檢測(cè)體(P)內(nèi)發(fā)出的放射線的位置信號(hào)的位置運(yùn)算處理部(49)，其特征為，前述光電倍增管(1)具有利用從前述受光面板(3)的受光面入射的光發(fā)射出電子的光電面(3a)，在密封容器(5)內(nèi)具有使從前述光電面(3a)發(fā)射出的電子倍增的電子倍增部(9)，具有基于由前述電子倍增部倍增的電子發(fā)出輸出信號(hào)的陽極(12)，前述各密封容器(5)由以下部分構(gòu)成經(jīng)由芯柱銷(10)將前述電子倍增部(9)和前述陽極(12)固定的芯柱板(4)，包圍前述電子倍增部(9)及前述陽極(12)、并且將前述芯柱板(4)固定在一側(cè)的開口端(B)上的金屬制側(cè)管(2)，固定在前述(2)的另一側(cè)的開口端(A)上的玻璃制受光面板(3)；在前述芯柱板(4)的下表面?zhèn)仍O(shè)置螺紋配合機(jī)構(gòu)(30)，在把多個(gè)前述密封容器(5)并列地設(shè)置在單一的基板上的狀態(tài)下，通過將陽螺紋構(gòu)件(32A，32B)配合到前述螺紋配合機(jī)構(gòu)(30)上，將前述各密封容器(5)并列固定在前述基板上。
全文摘要
提供一種安裝簡(jiǎn)便、通用性強(qiáng)的光電倍增管，在單元化時(shí)光電倍增管的組裝作業(yè)性提高的光電倍增管單元，以及多個(gè)光電倍增管的裝入作業(yè)效率高的放射線檢測(cè)裝置，光電倍增管(1)由于芯柱板(4)具有螺紋配合機(jī)構(gòu)(30)而可以很容易把密封容器(5)固定到規(guī)定部位上。從而，光電倍增管(1)的拆裝作業(yè)性能極好，即使不是熟練的工作人員，通過螺紋固定操作，也可以簡(jiǎn)單的把光電倍增管(1)正確地安裝到規(guī)定的位置上。
文檔編號(hào)H01J43/00GK1452779SQ00819508
公開日2003年10月29日 申請(qǐng)日期2000年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月8日
發(fā)明者久嶋浩之, 渥美明, 下井英樹 申請(qǐng)人:濱松光子學(xué)株式會(huì)社