[其他]带电粒子探测器

说明书

本发明所述的探测器，可用作质谱仪等测量仪器中的探测器，用来探测正离子、负离子等。

在质谱仪中，通常使用二次电子倍增管作为探测器。

也使用如图-10所示的Daly型二次离子探测器。在图-10中，2是质谱仪的收集器狭缝，4是离子-电子转换器。如果以探测正离子时为例，则在离子-电子转换器4上加上负的高电压（例如15kv），由收集器狭缝2入射的离子撞击在离子-电子转换器4上，从离子-电子转换器4的表面上发出二次电子。6是光导管，它的一端构成闪烁器8;在闪烁器8的表面上有金属膜10，它是铝的蒸镀膜。光导管6的另一端与光电倍增管12相连接。由于光导管6上的闪烁器8正对着离子-电子转换器4，同时由于金属膜10，使得闪烁器8上相对于离子-电子转换器加上了一个高电压（例如接地电位）。

由离子-电子转换器4产生的电子，受到闪烁器8与离子-电子转换器4之间电场的吸引，撞击在闪烁器8上;由闪烁器8发出的光通过光导管6，被光电倍增管12检出。

另外，已报导过下述一种探测器，即在收集器狭缝与二次电子倍增管之间再插入一个二次电子倍增管，使通过收集器狭缝的离子被二次电子倍增管加速，从而提高了灵敏度。（参照《マス·スパクトロスコピ》（质谱学）杂志第33卷，第2号，第145～147页 （1985））。

按照这篇报导，使用这种探测器，可以使灵敏度达到采用普通二次电子倍增管的探测器的灵敏度的3倍。

当使用这些探测器进行生物体成份分析或公害分析等微量分析时探测灵敏度会受到限制，如被限制在Pg/1μl的程度。

使用二次电子倍增管时，如果提高二极管上所加的电压，则可提高增益;但由于噪声也随信号一起被放大，S/N比（信噪比）并没有改善，因而灵敏度也没有提高。

本发明的目的在于：提供一种探测器，与已有的二次电子倍增管相比，这种探测器的灵敏度能提高约10倍，从而能大幅度地提高探测极限。

以下参照图-1所示实施例加以说明。在本发明所述的探测器中倍增器（14）将入射粒子转换为二次电子，并将二次电子放大;闪烁器（22）将由倍增器（14）的末级二极管或输出端口发出的二次电子转换为光信号;由闪烁器（22）发出的光信号被光电倍增管（30）接收。

当带电粒子或中性粒子射入倍增器（14）中时，倍增器（14）产生二次电子，并由倍增器加以放大;然后，这些电子射入闪烁器（22）。闪烁器（22）伴随由倍增器（14）产生的二次电子的入射而发出光信号。闪烁器（22）发出的光信号由光电倍增管（30）检出。

由倍增器（14）产生的二次电子经闪烁器（22）转换为光信号，会使噪声减小，信噪比S/N得到提高。

图1所示是本发明的一个实施例。

14是用作倍增器的二次电子倍增管，共装有7只二极管Dy₁～Dy₇，在二极管Dy₁～Dy₇之间加有电压，以便将各只二极管发出的二次电子放大。二极管Dy₁～Dy₇的材料应选用二次电子发生率高、并且发生率不随时间而变的材料。这种材料可以是Cu-Be合金，或是在其表面上蒸镀Be的薄铜板，或是Ag-Mg等。

二次电子倍增管14应加以适当的屏蔽，以阻止散射离子混入二极管Dy₁～Dy₇，不致使S/N变坏。

16是偏向板，用来控制射入第1只二极管Dy₁的带电粒子的方向;18也是偏向板，用来控制由最后一只二极管Dy₇产生的二次电子的方向，并将这些电子引入闪烁器22。

二次电子倍增管14的输出端口处装有闪烁器22。闪烁器22可以是在例如玻璃板20的表面上形成的，在闪烁器22的表面上有金属膜24。金属膜24可以是由例如铝蒸镀而成。带有金属膜24的闪烁器22装在二次电子倍增管14的输出端口上，且金属膜朝向二次电子倍增管14的内部，通过绝缘体26与二次电子倍增管14固定为一体。闪烁器22可用各种已知材料制成。例如，用RMA（无线电制造商协会）的编号为P46的荧光体Y₃Al₅O₁₂：Ce即可。

形成闪烁器22的玻璃板20的反面，通过光导管28，与光电倍增管30连接。

光导管28由合成树脂或石英玻璃等制成，它的结构能使光有效地通过。