FR2875331A1

FR2875331A1 - Multiple section photoelectric electron-multiplier tube, has transparent window with cavities provided as hollow parts with surfaces receiving photo-emissive layer to form photocathode, where each surface forms photocathode zone

Info

Publication number: FR2875331A1
Application number: FR0551829A
Authority: FR
Inventors: Philippe Bascle
Original assignee: Photonis SAS
Current assignee: Photonis SAS
Priority date: 2004-09-15
Filing date: 2005-06-29
Publication date: 2006-03-17

Abstract

The tube has a wall forming a transparent window (5) comprising a set of cavities (8) which is equal to number of sections of the tube, where each cavity corresponds to a section of the tube. The cavities are provided as hollow parts from an inner side of the window. The hollow parts have surfaces that receive a photo-emissive layer that forms a photocathode (2) and each surface forms a photocathode zone.

Description

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TUBE MULTIPLICATEUR D'ELECTRONS A PLUSIEURS VOIES MULTI-CHANNEL ELECTRON MULTIPLIER TUBE

DESCRIPTIONDESCRIPTION

DOMAINE TECHNIQUETECHNICAL AREA

La présente invention est relative à un tube multiplicateur d'électrons à plusieurs voies. The present invention relates to a multi-channel electron multiplication tube.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Un tube photomultiplicateur à plusieurs voies comporte en général à l'intérieur d'une enveloppe étanche vide de gaz, une électrode sensible à la lumière, appelée photocathode, une optique électronique de répartition, un multiplicateur d'électrons pour multiplier les électrons émis par la photocathode et une anode par voie qui collecte les électrons multipliés dans chacune des voies. STATE OF THE PRIOR ART A multi-channel photomultiplier tube generally comprises, inside a gas-tight vacuum envelope, a light-sensitive electrode, called a photocathode, an electronic distribution optic, an electron multiplier for multiplying the electrons emitted by the photocathode and an anode per channel which collects the multiplied electrons in each of the channels.

La demande de brevet EP 0487 178 décrit un tube multivoies, dans lequel chacune des voies correspond à une partie d'une photocathode commune. La séparation entre voies résulte d'une optique d'entrée comprenant un séparateur composé par un ensemble de parois perpendiculaire au plan de la photocathode commune. Chaque voie dispose de son propre multiplicateur constitué par une succession de dynodes. Des parties d'anodes électriquement distinctes à raison d'une partie par voie permettent de collecter le signal propre à chaque voie. Il est connu que de tels tubes multivoies à cathode plane présentent une dispersion importante de temps de transit entre la photocathode et la première dynode. Le tube multivoies décrit dans la demande EP 0487 178 prévoit bien une dynode d'ajustement de gain, mais cette dynode ne permet pas un ajustement des temps de transit. De ce fait de tels tubes multivoies ne peuvent être employés dans des applications pour lesquelles la dispersion des temps de transit est un facteur pénalisant. Il est connu des tubes monovoies dans lesquels la dispersion des temps de transit entre photocathode et première dynode du multiplicateur est réduite par le fait que la photocathode est montée sur une surface hémisphérique. The patent application EP 0487 178 describes a multi-channel tube, in which each of the channels corresponds to part of a common photocathode. The separation between channels results from an input optics comprising a separator composed of a set of walls perpendicular to the plane of the common photocathode. Each lane has its own multiplier consisting of a succession of dynodes. Parts of electrodes that are electrically distinct at the rate of one part per channel make it possible to collect the signal specific to each channel. It is known that such multichannel planar cathode tubes have a significant dispersion of transit time between the photocathode and the first dynode. The multichannel tube described in application EP 0487 178 does indeed provide a gain adjustment dynode, but this dynode does not allow an adjustment of the transit times. As a result, such multichannel tubes can not be used in applications for which the dispersion of the transit times is a penalizing factor. Monovoic tubes are known in which the dispersion of the transit times between the photocathode and the first dynode of the multiplier is reduced by the fact that the photocathode is mounted on a hemispherical surface.

Du fait de cette forme la distance entre les différents points de la photocathode et un centre est égale. Cette géométrie contribue à réduire la dispersion du temps de transit. Because of this form the distance between the different points of the photocathode and a center is equal. This geometry helps to reduce the dispersion of the transit time.

EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a pour objet un tube photomultiplicateur multivoies présentant une résolution temporelle améliorée par rapport aux tubes multivoies connus de l'art antérieur. Dans l'art antérieur cité ci-dessus, la photocathode est disposée sur la face interne de la paroi formant fenêtre de transparence. Cette face interne est plane. De ce fait les électrons d'une voie émis par les parties de bord de la partie plane de photocathode correspondant à cette voie ont des trajectoires plus longues que les trajectoires des électrons émis par la partie centrale de cette même partie de photocathode. DISCLOSURE OF THE INVENTION The subject of the invention is a multi-channel photomultiplier tube having an improved temporal resolution compared to the multi-way tubes known from the prior art. In the prior art cited above, the photocathode is disposed on the inner face of the transparent window wall. This inner face is flat. As a result, the electrons of a path emitted by the edge portions of the photocathode plane portion corresponding to this pathway have longer trajectories than the trajectories of the electrons emitted by the central portion of this same photocathode portion.

Selon l'invention, la face interne de la fenêtre de transparence comporte un nombre de concavités, de préférence hémisphériques, égal au nombre de voies du tube. La photocathode est comme dans l'art antérieur, déposée sur la face interne de la paroi formant fenêtre de transparence. Chaque concavité correspond à une voie. Chaque concavité a une surface de révolution autour d'un axe central. De ce fait les distances entre un point focal de concentration des électrons situé sur l'axe central, et chaque point de la partie de la photocathode correspondant à cette voie, sont sensiblement égales entre elles. Pour chaque voie, la dispersion des temps de transit entre la partie de la photocathode correspondant à cette voie et le point focal ne résulte plus que des différences de vitesse initiale des électrons au moment de l'émission et éventuellement des formes des surfaces équipotentielles. Les formes de ces surfaces créées par les formes des électrodes de l'optique de focalisation peuvent conduire à de légères différences dans les distances parcourues par un électron pour croiser ces différentes surfaces équipotentielles. According to the invention, the internal face of the transparency window comprises a number of concavities, preferably hemispherical, equal to the number of channels of the tube. The photocathode is as in the prior art, deposited on the inner face of the transparent window wall. Each concavity corresponds to one way. Each concavity has a surface of revolution around a central axis. As a result, the distances between an electron concentration focal point located on the central axis, and each point of the part of the photocathode corresponding to this path, are substantially equal to each other. For each channel, the dispersion of the transit times between the part of the photocathode corresponding to this channel and the focal point results only from differences in the initial velocity of the electrons at the moment of emission and possibly of the forms of the equipotential surfaces. The shapes of these surfaces created by the shapes of the electrodes of the focusing optics can lead to slight differences in the distances traveled by an electron to cross these different equipotential surfaces.

Dans le mode de réalisation qui sera décrit de façon détaillée, la fenêtre de transparence a une face externe plane et une face interne ayant des parties planes aux endroits ou les concavités ne sont pas présentes. Les parties planes de la face internes sont situées dans un plan qui est parallèle au plan de la face externe. La distance entre ces plans parallèles constitue l'épaisseur de la fenêtre de transparence. La paroi comportant la fenêtre de transparence a ainsi des parties épaisses correspondant à des parties non creuses, dont l'épaisseur est ce qui a été appelée l'épaisseur de la fenêtre de transparence, et des parties creuses plus minces que ces parties épaisses. In the embodiment which will be described in detail, the transparency window has a planar outer face and an inner face having planar portions where the concavities are not present. The flat portions of the internal face are located in a plane that is parallel to the plane of the outer face. The distance between these parallel planes is the thickness of the transparency window. The wall comprising the window of transparency thus has thick parts corresponding to non-hollow parts, whose thickness is what has been called the thickness of the window of transparency, and hollow portions thinner than these thick parts.

Les concavités de révolution se présentent ainsi comme des creux à partir du plan de la face interne. The concavities of revolution thus appear as hollows from the plane of the internal face.

A toutes ces fins l'invention est relative à un tube photomultiplicateur à plusieurs voies comportant une enveloppe étanche, ayant une paroi formant fenêtre de transparence à des photons, et d'autres parois, la fenêtre de transparence comportant une face externe plane et une face interne, une direction axiale du tube étant une direction perpendiculaire à la face plane, le tube comportant dans l'ordre dans le sens de la direction axiale, une photocathode sous forme d'une couche photoémettrice disposée sur la face interne de la fenêtre de transparence de façon à recevoir des photons lumineux ayant traversé la fenêtre de transparence, une optique de focalisation répartissant les électrons en provenance de la photocathode dans les différentes voies, et les dirigeant vers une première dynode propre à chaque voie, - un empilement d'étages multiplicateurs, comportant dans le sens de parcours des électrons, un premier étage comportant les premières dynodes, et un empilement d'étages multiplicateurs suivants, dont un avant dernier étage et un dernier étage, une anode formée par des conducteurs isolés les uns des autres à raison de un conducteur isolé pour chaque voie de multiplication, ladite anode étant en aval du dernier étage multiplicateur ou entre l'avant dernier et le dernier étage multiplicateur, des moyens de raccordement traversant l'enveloppe étanche et comportant des contacts de raccordement extérieurs à l'enveloppe, eux même raccordés à des liaisons électriques internes de raccordement, pour raccorder les dynodes, la photocathode, les électrodes formant l'optique de focalisation, et les différents conducteurs isolés (51) formant ensemble l'anode, à leur tension respective de fonctionnement, caractérisé en ce que, la fenêtre de transparence comporte un nombre de concavités égal au nombre de voies du tube, chaque concavité correspondant à une voie, ces concavités se présentant sous forme de parties creusées à partir de la face interne de la fenêtre de transparence, la paroi comportant la fenêtre de transparence ayant ainsi des parties creuses et des parties épaisses correspondant à des parties non creuses, les surfaces des parties creuses recevant la couche photoémettrice formant la photocathode, chaque surface creuse formant ainsi une zone de photocathode. For all these purposes, the invention relates to a multi-channel photomultiplier tube comprising a sealed envelope, having a photon-transparent window wall, and other walls, the transparency window comprising a flat outer face and a face. internal, an axial direction of the tube being a direction perpendicular to the planar face, the tube having in the order in the direction of the axial direction, a photocathode in the form of a light emitting layer disposed on the inner face of the transparency window in order to receive light photons having passed through the transparency window, focusing optics distributing the electrons coming from the photocathode in the different channels, and directing them towards a first dynode specific to each channel, - a stack of multiplier stages , having in the direction of travel electrons, a first stage comprising the first dynodes, and a stack multiplier stages, including a penultimate stage and a last stage, an anode formed by conductors insulated from each other by an insulated conductor for each multiplication channel, said anode being downstream of the last stage multiplier or between the penultimate and the last multiplier stage, connection means passing through the sealed envelope and having external connection contacts to the envelope, themselves connected to internal electrical connection connections, for connecting the dynodes, the photocathode , the electrodes forming the focusing optics, and the individual insulated conductors (51) together forming the anode, at their respective operating voltage, characterized in that, the transparency window comprises a number of concavities equal to the number of channels of the tube, each concavity corresponding to a channel, these concavities being in the form of parts hollowed out at from the inner face of the transparency window, the wall comprising the transparency window thus having hollow parts and thick parts corresponding to non-hollow parts, the surfaces of the hollow parts receiving the light emitting layer forming the photocathode, each hollow surface thus forming a photocathode area.

Dans un mode de réalisation, l'une des faces de la fenêtre de transparence comporte des stries situées dans les parties épaisses de cette fenêtre, ces stries étant comblées par un produit réfléchissant ou absorbant des photons. In one embodiment, one of the faces of the transparency window has ridges located in the thick parts of this window, these striations being filled by a reflective or absorbing photon product.

Dans un mode de réalisation, le tube comporte en outre immédiatement en aval de la photocathode un ensemble de parois conductrices, perpendiculaires à la face plane de la fenêtre de transparence De préférence ces parois se présentent sous la forme de cylindres à raison de un cylindre par voie du tube. Le mot cylindre est employé dans son sens géométrique. Il peut être à base circulaire, ou polygonale régulière. Les axes des polygones réguliers ou des cercles sont confondus avec les axes des calottes formant les parties de photocathode. In one embodiment, the tube further comprises immediately downstream of the photocathode a set of conductive walls, perpendicular to the flat face of the window of transparency. Preferably, these walls are in the form of cylinders at the rate of one cylinder per cubic meter. track of the tube. The word cylinder is used in its geometric sense. It can be circular based, or regular polygonal. The axes of regular polygons or circles coincide with the axes of the caps forming the photocathode portions.

Selon le raccordement électrique des parois conductrices, ces parois peuvent avoir une fonction de déflection ou de première électrode d'optique de focalisation. Depending on the electrical connection of the conductive walls, these walls may have a deflection function or a first focusing optical electrode.

Si ces parois sont au même potentiel que la cathode, alors il s'agit d'un déflecteur. Si ces parois sont à un potentiel algébrique supérieure à celui de la cathode, alors il s'agit d'une grille focalisatrice accélératrice, formant une partie d'une optique d'entrée sous forme de triode ou éventuellement de tétrode. L'avantage de telles optiques est leur capacité à réduire le temps de transit des électrons entre la cathode et le multiplicateur. If these walls are at the same potential as the cathode, then it is a deflector. If these walls are at an algebraic potential greater than that of the cathode, then it is an accelerating focusing gate, forming part of an input optics in the form of a triode or possibly a tetrode. The advantage of such optics is their ability to reduce the transit time of electrons between the cathode and the multiplier.

Dans un mode de réalisation, chaque concavité de la face interne de la fenêtre de transparence du tube est une calotte hémisphérique, chacun de cercles déterminés par l'intersection entre un plan parallèle au plan de la face plane et lesdites calottes étant tangent ou très proche de deux autres de ces cercles s'il s'agit d'une partie de coin de la fenêtre de transparence, de trois autres cercles s'il s'agit d'une partie périphérique de la fenêtre de transparence autre que les parties de coin et de quatre autres cercles s'il s'agit d'un cercle n'occupant pas une position périphérique. In one embodiment, each concavity of the inner face of the window of transparency of the tube is a hemispherical cap, each of circles determined by the intersection between a plane parallel to the plane plane plane and said caps being tangent or very close two more of these circles if it is a corner portion of the transparency window, three other circles if it is a peripheral portion of the transparency window other than the corner portions and four other circles if it is a circle not occupying a peripheral position.

Dans un mode de réalisation, l'optique de focalisation comporte une électrode accélératrice et focalisatrice par voie, l'une au moins ou chacune de ces électrodes comprenant, - une paroi conductrice cylindrique d'axe perpendiculaire à la face plane de la fenêtre de transparence, cette paroi cylindrique ayant selon la direction axiale deux extrémités, une première proche de la photocathode et une seconde éloignée de la photocathode, la première extrémité étant délimitée par l'intersection de la paroi cylindrique avec un plan non parallèle à la face plane de la fenêtre de transparence et sécant à toutes les génératrices de la paroi cylindrique et la seconde extrémité étant délimitée par une intersection avec un plan parallèle à la face plane de la fenêtre de transparence, la paroi cylindrique ayant ainsi selon la direction axiale, une génératrice de longueur maximum et une génératrice de longueur minimum diamétralement opposées l'une à l'autre et une paroi plane parallèle à la face externe de la fenêtre de transparence, et raccordée intérieurement à la paroi conductrice cylindrique au niveau de sa seconde extrémité, cette paroi plane comportant une zone de passage des électrons, cette zone de passage étant plus proche de la génératrice de longueur maximum de la paroi cylindrique que de la génératrice de longueur minimum de ladite paroi cylindrique. In one embodiment, the focusing optics comprises an accelerating and focusing electrode per channel, at least one or each of these electrodes comprising: a cylindrical conducting wall having an axis perpendicular to the flat face of the transparency window; , this cylindrical wall having in the axial direction two ends, a first close to the photocathode and a second remote from the photocathode, the first end being defined by the intersection of the cylindrical wall with a plane not parallel to the flat face of the window of transparency and secant to all generatrices of the cylindrical wall and the second end being defined by an intersection with a plane parallel to the flat face of the transparency window, the cylindrical wall thus having in the axial direction, a length generator maximum and a generatrix of minimum length diametrically opposed to each other and a planar wall parallel to the outer face of the window of transparency, and internally connected to the cylindrical conductive wall at its second end, this planar wall having a zone for the passage of electrons, this passage zone being closer to the generator of maximum length of the cylindrical wall of the generatrix of minimum length of said cylindrical wall.

Dans le mode préféré de réalisation toutes les électrodes accélératrices et focalisatrices sont identiques entre elles. In the preferred embodiment all the accelerating and focusing electrodes are identical to each other.

Dans un mode de réalisation, chaque paroi cylindrique d'une électrode focalisatrice est à base polygonale et comporte un ensemble de parties de paroi, à raison de une partie par côté du polygone formant la base de la paroi cylindrique. Des parties de chacune des parois cylindriques sont des parties d'un seul tenant d'une première plaque dîtes de parties de paroi cylindrique, ces parties étant raccordées à ladite première plaque par un pli. In one embodiment, each cylindrical wall of a focusing electrode is polygonal in base and has a plurality of wall portions, one part per side of the polygon forming the base of the cylindrical wall. Parts of each of the cylindrical walls are integral parts of a first plate of cylindrical wall portions, which portions are connected to said first plate by a fold.

Dans un mode de réalisation, des parties de paroi cylindrique des électrodes accélératrices focalisatrices sont des parties d'un seul tenant d'une seconde plaque dîtes de parties de paroi cylindrique, différente de la première plaque, ces parties étant raccordées à ladite seconde plaque par un pli. In one embodiment, cylindrical wall portions of the focusing accelerator electrodes are integral parts of a second plate of cylindrical wall portions different from the first plate, which portions are connected to said second plate by a fold.

Dans un mode de réalisation des parties de paroi cylindrique des électrodes accélératrices focalisatrices ont une première sous partie raccordée par un pli avec une partie de paroi cylindrique d'un seul tenant avec ladite première plaque, et une seconde sous partie raccordée par un pli avec une partie de paroi cylindrique d'un seul tenant avec ladite seconde plaque. In one embodiment of the cylindrical wall portions of the focusing accelerator electrodes have a first sub-portion connected by a fold with a cylindrical wall portion integral with said first plate, and a second sub-portion connected by a fold with a cylindrical wall portion integral with said second plate.

Dans un mode de réalisation, les parois planes comportant les zones de passage d'électrons de chacune des électrodes individuelles focalisatrices sont formées d'un seul tenant dans une plaque de fond comportant autant de zones de passages que de voies. In one embodiment, the planar walls having the electron passage areas of each of the individual focusing electrodes are integrally formed in a bottom plate having as many passage areas as channels.

Dans un mode de réalisation, une première dynode de l'une au moins des voies comporte dans la direction axiale une première extrémité proche de la cathode et une seconde extrémité éloignée, chaque première dynode ayant une face située dans une direction définie par la perpendiculaire à la face externe de la fenêtre de transparence, sous la zone de passage des électrons au travers de l'électrode accélératrice et focalisatrice. In one embodiment, a first dynode of at least one of the channels has in the axial direction a first end near the cathode and a second far end, each first dynode having a face in a direction defined by the perpendicular to the outer face of the transparency window, under the electron passage zone through the accelerator electrode and focusing.

Dans un mode de réalisation une face de réception d'électrons de chacune des premières dynodes de l'étage de premières dynodes, ladite face de réception d'électrons étant située dans une direction définie par la perpendiculaire à la face externe de la fenêtre de transparence, sous une zone de passage des électrons au travers de l'électrode accélératrice et focalisatrice, est formée d'un seul tenant dans une plaque dîtes de premières dynodes, chaque face de réception d'électrons étant liée par un pli au continuum de ladite plaque de premières dynodes. Les modes de réalisation dans lesquels des parties de paroi cylindrique ou la paroi de fond des électrodes accélératrices focalisatrices ou encore les faces de réception d'électrons des premières dynodes, sont réalisées à partir de plaques conductrices découpées et pliées présentent des facilités de réalisation puisque toutes les parois peuvent être réalisées par des opérations collectives de découpage et pliage. De plus le positionnement relatif des parois d'électrodes et leur manipulation sont très aisés puisqu'elles sont d'un seul tenant. In one embodiment, an electron reception face of each of the first dynodes of the first dynode stage, said electron receiving face being located in a direction defined by the perpendicular to the outer face of the transparency window. , under a zone of passage of electrons through the accelerating and focusing electrode, is formed in one piece in a plate of first dynodes, each electron receiving face being connected by a fold to the continuum of said plate first dynodes. Embodiments in which cylindrical wall portions or the bottom wall of the focusing accelerating electrodes or else the electron receiving faces of the first dynodes are made from cut and folded conductive plates have the facility of realization since all the walls can be made by collective cutting and folding operations. In addition, the relative positioning of the electrode walls and their manipulation are very easy since they are in one piece.

Dans un mode de réalisation, une première dynode de chaque voie est constituée par un ensemble de parois conductrices formant ensemble une boîte sans couvercle présentant une ouverture située du côté de sa première extrémité, l'ensemble de parois comportant des première à troisième parois planes perpendiculaires à la face externe de la fenêtre de transparence, les première et seconde parois étant parallèles entre elles et perpendiculaires à des extrémités de la troisième paroi, ces première et seconde parois ayant dans une direction perpendiculaire à la troisième paroi une longueur plus grande au niveau de la première extrémité de la boîte qu'au niveau de la seconde extrémité, une quatrième paroi face à la troisième paroi ayant sa première extrémité perpendiculaire à la face externe de la fenêtre de transparence et présentant une concavité tournée vers la photocathode cette quatrième paroi étant perpendiculaire aux première et seconde parois. In one embodiment, a first dynode of each channel is constituted by a set of conductive walls together forming a box without a cover having an opening located on the side of its first end, the set of walls having first to third perpendicular planar walls. on the outer face of the transparency window, the first and second walls being parallel to each other and perpendicular to the ends of the third wall, these first and second walls having in a direction perpendicular to the third wall a greater length at the level of the first end of the box at the second end, a fourth wall facing the third wall having its first end perpendicular to the outer face of the transparency window and having a concavity facing the photocathode this fourth wall being perpendicular to the first and second walls s.

Dans un mode de réalisation l'anode ou un étage de réglage de gain comporte une cassette assemblée comportant -. une pluralité de parties conductrices, isolées électriquement les unes des autres, chaque partie conductrice étant en outre munie d'une liaison de raccordement qui lui est propre d'un seul tenant avec la partie conductrice à laquelle la liaison est raccordée, - une première et une seconde entretoises isolantes, l'une au moins des entretoises comportant des ouvertures au travers de laquelle chacune des parties conductrices est apparente, - chacune des parties conductrices et une partie au moins de la liaison de raccordement qui lui correspond étant logées entre la première et la seconde entretoise. In one embodiment, the anode or gain control stage comprises an assembled cassette comprising -. a plurality of conductive portions, electrically insulated from each other, each conductive portion being further provided with a connection connection which is integral therewith in one piece with the conductive portion to which the connection is connected, - a first and a second insulating spacer, at least one of the spacers having apertures through which each of the conductive parts is exposed, - each of the conductive parts and at least a part of the connecting connection which corresponds to it being housed between the first and the second spacer.

Dans un mode de réalisation de la cassette, les parties conductrices de l'anode ou de l'étage de réglage de gain et leurs liaisons de raccordement ont des parties ayant une faible épaisseur et des parties ayant une forte épaisseur plus importante que celle des parties de faible épaisseur, une partie au moins des parties de forte épaisseur constituant une partie de premiers moyens de positionnement des parties électriquement isolées les unes des autres, une partie complémentaire de ces premiers moyens de positionnement étant constituée par des ouvertures ou des niches de l'une ou l'autre des entretoises logeant des parties de forte épaisseur. In one embodiment of the cassette, the conductive parts of the anode or the gain control stage and their connecting links have parts having a small thickness and parts having a greater thickness greater than that of the parts. of small thickness, at least a portion of the thick parts constituting part of first positioning means of the electrically insulated parts of each other, a complementary part of these first positioning means being constituted by openings or niches of the one or the other of the spacers housing thick parts.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

L'invention sera maintenant décrite à l'aide des dessins annexés dans lesquels: La figure 1 représente une coupe longitudinale selon le plan AA de la figure 2 d'un tube photomultiplicateur selon l'invention. The invention will now be described with the aid of the accompanying drawings in which: FIG. 1 represents a longitudinal section along the plane AA of FIG. 2 of a photomultiplier tube according to the invention.

La figure 2 représente une vue de dessus de la fenêtre de transparence d'un tube selon l'invention. FIG. 2 represents a view from above of the window of transparency of a tube according to the invention.

La figure 3 represente une vue en perspective éclatée d'une partie d'un exemple de réalisation d'un tube selon l'invention, la partie représentée comportant un déflecteur, une optique de focalisation une première dynode et un empilement d'étages multiplicateurs. FIG. 3 represents an exploded perspective view of a portion of an exemplary embodiment of a tube according to the invention, the part shown comprising a deflector, focusing optics, a first dynode and a stack of multiplier stages.

La figure 4 représente une vue en perspective éclatée d'un ensemble de quatre plaques découpées et pliées dont les trois premières plaques sont destinées après assemblage à former ensemble un ensemble d'électrodes focalisatrices à raison de une par voie et dont la dernière est destinée à former une partie au moins d'un ensemble de première dynodes à raison de une par voie, La figure 5 représente une vue en perspective des trois premières plaques représentées figure 4, pliées et assemblées pour former l'ensemble d'électrodes focalisatrices, La figure 6 représente une vue en perspective d'une partie d'un tube à quatre voies selon l'invention, une partie de l'enveloppe du tube étant découpée pour laisser apparaître l'intérieur du tube. FIG. 4 represents an exploded perspective view of a set of four cut and folded plates whose first three plates are intended, after assembly, to form together a set of focusing electrodes at the rate of one per channel and the last of which is intended for At least one part of a set of first dynodes is formed at a rate of one, FIG. 5 is a perspective view of the first three plates shown in FIG. 4, folded and assembled to form the set of focusing electrodes, FIG. 6 shows a perspective view of a portion of a four-way tube according to the invention, a portion of the tube envelope being cut to reveal the inside of the tube.

La figure 7 représente une vue de dessus d'une plaque usinée comportant une pluralité de parties conductrices, munies chacune d'une liaison de raccordement, et une pièce provisoire de maintien. Figure 7 shows a top view of a machined plate having a plurality of conductive parts, each provided with a connecting connection, and a temporary holding part.

La figure 8 représente une vue en perspective éclatée d'entretoises isolantes, de la plaque usinée, et de moyens d'assemblages serrés des deux entretoises. FIG. 8 represents an exploded perspective view of insulating spacers, of the machined plate, and means of tight assembly of the two spacers.

La figure 9 represente une vue en perspective d'une cassette assemblée convenant à la réalisation d'une dynode de réglage de gain ou d'une anode d'un tube multivoies selon l'invention. Figure 9 shows a perspective view of an assembled cassette suitable for producing a gain control dynode or an anode of a multi-channel tube according to the invention.

Dans les différentes figures des mêmes numéros de référence désignent des éléments de même nature ou ayant même fonction. De la sorte un élément déjà décrit d'une figure précédente ne sera pas nécessairement décrit dans une figure suivante. In the different figures of the same reference numbers designate elements of the same nature or having the same function. In this way an already described element of a previous figure will not necessarily be described in a following figure.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS La figure 1 représente une coupe longitudinale partielle d'un tube photomultiplicateur 1 à neuf voies selon l'invention. Cette coupe est selon la ligne AA de la figure 2. La figure 6 représente une vue en perspective d'une partie d'un autre tube 1 à quatre voies selon l'invention, une partie de l'enveloppe du tube étant découpée pour laisser apparaître l'intérieur du tube. Seule la partie originale des tubes 1 représentés figure 1 et 6 sera décrite de façon détaillée. Il s'agit de la fenêtre de transparence 5, d'un moyen 40, de séparation des voies, d'une optique 9 de focalisation linéaire, et d'une première dynode de chacune des voies. DETAILED DESCRIPTION OF PARTICULAR EMBODIMENTS FIG. 1 represents a partial longitudinal section of a nine-channel photomultiplier tube 1 according to the invention. This section is along line AA of FIG. 2. FIG. 6 represents a perspective view of a portion of another four-way tube 1 according to the invention, a part of the envelope of the tube being cut to leave appear inside the tube. Only the original part of the tubes 1 shown in FIGS. 1 and 6 will be described in detail. This is the transparency window 5, a means 40, channel separation, a linear focusing optics 9, and a first dynode of each of the channels.

Dans un mode optionnel de réalisation le tube 1 selon l'invention comporte en outre, une anode comportant autant de conducteurs isolés que de voies, de fabrication plus simple que celles de l'art antérieur. In an optional embodiment, the tube 1 according to the invention further comprises an anode comprising as many insulated conductors as channels, of simpler manufacture than those of the prior art.

Le tube photomultiplicateur 1 comporte une enveloppe étanche 4, formé par un ensemble de parois assemblées entre elles. Dans l'exemple représenté, une première paroi 3 a une forme de manchon cylindrique, d'axe AA', par exemple à base rectangulaire ou carrée. The photomultiplier tube 1 comprises a sealed envelope 4, formed by a set of walls assembled together. In the example shown, a first wall 3 has a cylindrical sleeve shape of axis AA ', for example with a rectangular or square base.

Le manchon cylindrique 3 est réalisé de préférence dans une matière isolante, par exemple du verre. Le manchon est complété à une extrémité par une paroi 5 formant une fenêtre de transparence à des photons. Il est complété, de façon en elle-même connue, à l'autre extrémité, par une paroi de fond 10. Des broches 20 de raccordement des différentes électrodes situées à l'intérieur de l'enveloppe étanche 4 passent de façon étanche, et de façon en elle-même connue également au travers de cette paroi de fond. Lorsque le tube 1 est en fonctionnement ces broches 20 sont couplées à des sources de tension, appliquant des tensions de fonctionnement aux différentes électrodes du tube 1. The cylindrical sleeve 3 is preferably made of an insulating material, for example glass. The sleeve is completed at one end by a wall 5 forming a photon transparency window. It is completed, in a manner known per se, at the other end, by a bottom wall 10. Connection pins 20 of the various electrodes located inside the sealed envelope 4 pass in a sealed manner, and in a manner known in itself also through this bottom wall. When the tube 1 is in operation these pins 20 are coupled to voltage sources, applying operating voltages to the different electrodes of the tube 1.

La paroi 5 formant la fenêtre de transparence du tube comporte une face 6 externe plane et une face 7 interne présentant autant de concavités 8 que de voies, c'est-à-dire neuf dans l'exemple représenté figure 1 et quatre dans l'exemple représenté figure 6. Chacune des concavités 8 est tournée vers l'intérieur du tube 1. The wall 5 forming the window of transparency of the tube comprises a plane outer face 6 and an inner face 7 having as many concavities 8 as channels, that is to say nine in the example shown in FIG. 1 and four in FIG. example shown in FIG. 6. Each of the concavities 8 is turned towards the inside of the tube 1.

Chacune des concavités 8 est, dans les exemples représentés, une calotte sphérique 8. Chaque centre de calotte 8 est situé sur un axe perpendiculaire à la face plane 6 externe du tube 1. Une cathode 2 photo émettrice est disposée sur la face interne 7 de la paroi 5 formant la fenêtre 5 de transparence, de façon à recevoir des photons lumineux ayant traversé la fenêtre de transparence 5. Dans l'exemple représenté figure 1, la photocathode 2 est déposée seulement sur la surface interne des concavités 8. Dans l'exemple représenté figure 6, la photocathode 2 est déposée sur toute la face interne 7. De façon en elle-même connue la photocathode 2 est constituée par une couche d'un matériau photoémetteur, par exemple une couche d'un matériau multi alcalin ou de l'argent-oxygènecésium, ou du césium-antimoine. Il peut aussi s'agir d'un autre matériau photoémetteur. Le matériau est choisi en fonction de ses caractéristiques spectrales de photo émission et des longueurs d'onde des photons auxquels le tube photomultiplicateur va être appliqué. Each of the concavities 8 is, in the examples shown, a spherical cap 8. Each cap center 8 is located on an axis perpendicular to the outer flat face 6 of the tube 1. A cathode 2 emitting photo is disposed on the inner face 7 of the wall 5 forming the window 5 of transparency, so as to receive light photons having passed through the transparency window 5. In the example shown in FIG. 1, the photocathode 2 is deposited only on the inner surface of the concavities 8. In the example shown in Figure 6, the photocathode 2 is deposited on the entire inner face 7. In known manner the photocathode 2 is constituted by a layer of a light emitting material, for example a layer of a multi-alkaline material or silver-oxygenated cesium, or cesium-antimony. It may also be another light emitting material. The material is chosen according to its spectral characteristics of photo emission and the wavelengths of the photons to which the photomultiplier tube will be applied.

La figure 2 représente une vue de dessus de la fenêtre de transparence 5 du tube à neuf voies représenté figure 1. Les neuf calottes sphériques 8, sont représentées en pointillés par des cercles 12 représentant l'intersection d'une calotte 8 avec un plan parallèle au plan de la face externe 6, et situé à une distance de cette face externe égale à l'épaisseur la plus grande de la fenêtre de transparence 5. Ce plan fictif sera appelé le plan interne de la fenêtre de transparence 5. Les cercles 12 d'intersection des calottes 8 avec le plan interne sont disposés de façon matricielle en trois lignes et trois colonnes. Il y a ainsi neuf calottes 8 dont une calotte 8 centrale, quatre calottes 8 de coin et quatre calottes 8 périphériques de bord, chacune située entre deux calottes 8 de coin dans l'exemple à neuf voies ici commenté. Dans l'exemple représenté figure 6, il y a quatre calottes 8 de coin. Les tubes 1 selon l'invention peuvent comporter des arrangements de voies en lignes et colonnes différents, par exemple deux lignes et trois colonnes conduisant à un tube à six voies, ou deux lignes et quatre colonnes conduisant à un tube à huit voies, ces exemples n'étant cités qu'à titre illustratif. FIG. 2 represents a view from above of the transparency window 5 of the nine-way tube represented in FIG. 1. The nine spherical caps 8 are represented in dashed lines by circles 12 representing the intersection of a cap 8 with a parallel plane in the plane of the outer face 6, and located at a distance from this outer face equal to the largest thickness of the transparency window 5. This fictitious plane will be called the inner plane of the transparency window 5. The circles 12 intersection of the caps 8 with the internal plane are arranged in a matrix manner in three rows and three columns. There are thus nine caps 8 including a central cap 8, four corner caps 8 and four caps 8 peripheral devices, each located between two corner caps 8 in the nine-way example here commented. In the example shown in FIG. 6, there are four corner caps 8. The tubes 1 according to the invention may comprise arrangements of channels in different rows and columns, for example two rows and three columns leading to a six-way tube, or two rows and four columns leading to an eight-way tube, these examples cited for illustrative purposes only.

Ainsi, la face interne de la fenêtre de transparence comporte un nombre de concavités 8 en forme de calottes, neuf dans l'exemple représenté figure 1, égal au nombre de voies du tube. Chaque concavité 8 correspond à une voie. La paroi 5 formant la fenêtre de transparence a des parties épaisses 23 correspondant à des parties non creuses et des parties 8 plus minces que les parties épaisses 23. Les parties épaisses 23 sont des parties situées entre la face plane 6 de la fenêtre de transparence 5, et des parties planes 24 de la face interne 7, situées entre les cavités 8. Thus, the internal face of the transparency window comprises a number of concavities 8 in the form of caps, nine in the example shown in Figure 1, equal to the number of channels of the tube. Each concavity 8 corresponds to a channel. The wall 5 forming the transparency window has thick parts 23 corresponding to non-hollow parts and parts 8 thinner than the thick parts 23. The thick parts 23 are parts located between the flat face 6 of the transparency window 5 , and planar portions 24 of the inner face 7, located between the cavities 8.

En résumé, chaque concavité 8 de la face interne 7 de la fenêtre de transparence 5 est une calotte hémisphérique 8. Chacun des cercles 12 déterminés par l'intersection entre un plan parallèle au plan de la face externe 6 plane et lesdites calottes 8 est tangent à deux autres de ces cercles 12 s'il s'agit d'une partie de coin de la fenêtre de transparence 5, à trois autres cercles 12 s'il s'agit d'une partie périphérique de bord de la fenêtre de transparence 5 autre que les parties de coin et à quatre autres cercles s'il s'agit d'un cercle n'occupant pas une position périphérique de bord. In summary, each concavity 8 of the inner face 7 of the transparency window 5 is a hemispherical cap 8. Each of the circles 12 determined by the intersection between a plane parallel to the plane of the outer plane face 6 and said caps 8 is tangent to two other of these circles 12 if it is a corner portion of the transparency window 5, to three other circles 12 if it is a peripheral peripheral portion of the transparency window 5 other than the corner portions and four other circles if it is a circle not occupying a peripheral edge position.

De façon optionnelle et afin d'améliorer la séparation des voies, la fenêtre de transparence 5, peut comporter des rainures 21 sur sa surface interne, ou comme représenté sur la figure 1 sur sa surface externe. Ces rainures 21 sont tracées au niveau des parties épaisses 23. Dans l'exemple représenté figures 1 et 2, ces rainures 21 se présentent sous forme de gorges rectilignes. Une projection d'une ligne longitudinale centrale de chacune des rainures 21 sur le plan interne est tangente à des cercles 12 d'intersection des calottes 8 avec ce plan interne, dont les centres sont alignés. Dans l'exemple représenté figure 1, il y a deux premières rainures 21 parallèles entre elles tangentes aux cercles 12 centraux alignés selon une première direction, en des points diamétralement opposés de chacun de ces cercles centraux. Il y a également deux secondes rainures parallèles entre elles et perpendiculaires aux premières, alignés selon une seconde direction, en des points diamétralement opposés de chacun des cercles centraux 12. Les rainures sont comblées par un matériau réfléchissant ou absorbant des photons. Ce mode de réalisation apporte une meilleure séparation des voies car les photons frappant la fenêtre de transparence 5 au niveau d'une partie de sa surface située au dessus d'une calotte 8, sont empêchés soit par réflexion soit par absorption d'atteindre une partie de photocathode 2 ne correspondant pas à la voie définie par cette calotte 8. Optionally and in order to improve the separation of the channels, the transparency window 5 may include grooves 21 on its inner surface, or as shown in Figure 1 on its outer surface. These grooves 21 are drawn at the thick portions 23. In the example shown in Figures 1 and 2, these grooves 21 are in the form of rectilinear grooves. A projection of a central longitudinal line of each of the grooves 21 on the inner plane is tangent to circles 12 of intersection of the caps 8 with this inner plane, whose centers are aligned. In the example shown in FIG. 1, there are two first grooves 21 parallel to each other tangential to the central circles 12 aligned in a first direction, at diametrically opposite points of each of these central circles. There are also two second grooves parallel to each other and perpendicular to the first, aligned in a second direction, at diametrically opposite points of each of the central circles 12. The grooves are filled by a reflective material or absorbing photons. This embodiment provides a better separation of the channels because the photons striking the transparency window 5 at a portion of its surface located above a cap 8, are prevented either by reflection or absorption to reach a part photocathode 2 does not correspond to the path defined by this cap 8.

De façon avantageuse pour améliorer encore la séparation des voies, les parties planes 24 de surfaces internes ou externe sont revêtues d'un revêtement réfléchissant 22. Advantageously to further improve the separation of the tracks, the flat portions 24 of internal or external surfaces are coated with a reflective coating 22.

De la photocathode 2 vers la paroi de fond 10, le tube comporte dans l'ordre et de façon en elle-même connue, une optique 9 de focalisation, un premier étage 90 de premières dynodes 31, un ensemble 30 multiplicateur d'électrons et anode de collection de signal représenté globalement sous la forme du bloc 30, constitué de façon en elle-même connue de plaques planes percées d'une multitude de trous et assemblées en une structure parallèle compacte. Le tube 1 comporte de plus un ensemble 40 formé d'autant de parois conductrices que de voies. Chaque paroi de l'ensemble 40 est dans l'exemple représenté figure 3 de forme cylindrique à base régulière centrée sur l'axe des calottes sphériques formant les photocathodes. Selon son mode de raccordement électrique cet ensemble peut comme expliqué plus haut former un déflecteur constituant un moyen de séparation des voies ou une première électrode accélératrice focalisatrice à raison de une par voie. L'ensemble 40 est disposé immédiatement en aval de la photocathode 2. Dans l'exemple représenté figure 6, le déflecteur 40 est formé de deux parois conductrices 41 perpendiculaires entre elles au centre du tube et perpendiculaires au plan interne. From the photocathode 2 to the bottom wall 10, the tube comprises in the order and in a manner known per se, a focusing optic 9, a first stage 90 of the first dynodes 31, an electron multiplier assembly and signal collection anode shown generally in the form of block 30, constituted in itself known manner of flat plates pierced with a multitude of holes and assembled in a compact parallel structure. The tube 1 further comprises a set 40 formed of as many conducting walls as channels. Each wall of the assembly 40 is in the example shown in Figure 3 of cylindrical form with a regular base centered on the axis of the spherical caps forming the photocathodes. According to its electrical connection mode, this assembly can, as explained above, form a deflector constituting a means for separating the channels or a first focusing accelerating electrode at the rate of one per channel. The assembly 40 is disposed immediately downstream of the photocathode 2. In the example shown in Figure 6, the deflector 40 is formed of two conductive walls 41 perpendicular to each other at the center of the tube and perpendicular to the internal plane.

Le déflecteur 40 est formé de parois conductrices 41, par exemple métalliques, perpendiculaires au plan interne de préférence électriquement reliées entre elles. De la sorte l'ensemble 40 délimite un couloir électronique pour chaque voie. Ce couloir assure que les électrons provenant de la partie de photocathode déposée sur l'une des calottes 8 ne seront pas déviés vers une voie adjacente correspondant à une calotte adjacente lorsque ces parois forment un déflecteur. Il permet une forte accélération des photoélectrons lorsque les parois sont à un potentiel algébriquement supérieur à celui de la photocathode. On obtient ainsi un temps de transit plus faibles ainsi que des écarts de temps de transit plus faibles entre photoélectrons provenant de différents points de la photocathode ou ayant des vecteurs vitesse initiaux différents les uns des autres. The deflector 40 is formed of conductive walls 41, for example metal, perpendicular to the inner plane preferably electrically interconnected. In this way the assembly 40 delimits an electronic corridor for each channel. This corridor ensures that the electrons from the photocathode portion deposited on one of the caps 8 will not be diverted to an adjacent channel corresponding to an adjacent cap when these walls form a deflector. It allows a strong acceleration of the photoelectrons when the walls are at a potential algebraically higher than that of the photocathode. This results in a lower transit time as well as smaller transit time gaps between photoelectrons from different points of the photocathode or having different initial velocity vectors from each other.

L'ensemble de parois 40, l'optique de focalisation 9 et le premier étage 90 de dynodes 31 seront maintenant décrit plus en détail en relation avec la figure 3. The set of walls 40, the focusing optics 9 and the first stage 90 of dynodes 31 will now be described in more detail in connection with FIG.

Les positions des parois cylindriques 41, par rapport à la fenêtre de transparence correspondent sensiblement aux parties épaisses 23 de la fenêtre de transparence. Ces parois 41 ont une première extrémité 46 proche de la photocathode 2 et une extrémité 47 éloignée. L'extrémité 46proche de la photocathode 2 est suffisamment proche de la face interne 7 de la fenêtre de transparence 5 pour délimiter les zones de photocathode 2 attribuées à chaque voie. The positions of the cylindrical walls 41 with respect to the transparency window correspond substantially to the thick portions 23 of the transparency window. These walls 41 have a first end 46 close to the photocathode 2 and a remote end 47. The end 46 near the photocathode 2 is sufficiently close to the inner face 7 of the transparency window 5 to delimit the photocathode areas 2 allocated to each channel.

L'optique 9 sera maintenant décrite. L'optique 9 comporte autant d'optiques individuelles 13 identiques entre elles que de voies, c'est-à-dire neuf dans l'exemple représenté figures 1 à 3 et quatre dans l'exemple représenté figure 6. Optics 9 will now be described. The optics 9 comprises as many individual optics 13 identical to each other as to channels, that is to say nine in the example shown in FIGS. 1 to 3 and four in the example shown in FIG.

Chaque optique individuelle 13 est constitué par une électrode accélératrice et focalisatrice 13. Les références correspondant à la description détaillée de l'une des optiques individuelles 13, sont concentrées sur la figure 3 et réparties sur différentes optiques 13 de façon à ne pas surcharger la figure 3. Each individual optics 13 is constituted by an accelerating and focusing electrode 13. The references corresponding to the detailed description of one of the individual optics 13 are concentrated in FIG. 3 and distributed over different optics 13 so as not to overload the FIG. 3.

Chaque électrode accélératrice et focalisatrice 13 est constituée par une paroi 91 conductrice cylindrique d'axe perpendiculaire à la face plane 6 externe de la fenêtre de transparence et par une paroi 94 parallèle à cette face externe 6 de la fenêtre de transparence 5. La paroi 94 est interne et délimité par la paroi cylindrique 91. De préférence et comme représenté figure 1, l'axe de la paroi cylindrique 91 de l'électrode accélératrice et focalisatrice 13 est confondu avec l'axe de révolution de la calotte 8, à laquelle cette électrode 13 correspond. Cette paroi cylindrique 91 a selon la direction axiale deux extrémités, une première 92 proche de la photocathode 2 et une seconde 93 éloignée de la photocathode 2. La première extrémité 91 est délimitée par l'intersection de la paroi cylindrique 91 avec un plan fictif non parallèle à la face plane 6 de la fenêtre de transparence 5 et sécant à toutes les génératrices de la paroi cylindrique 91. Ainsi la première extrémité 92 de la paroi cylindrique 91 se présente comme un contour 92 en forme d'ellipse lorsque comme dans le cas représenté figure 3 la base du cylindre formant la paroi cylindrique est circulaire. Il convient cependant de noter que dans cette description =1e mot cylindrique appliqué à la paroi 91 est employé au sens mathématique du terme. Cela signifie notamment que la base du cylindre pourrait aussi être polygonale, par exemple carrée ou hexagonale ou octogonale. Dans ces cas la paroi cylindrique 91 se présente comme un ensemble de faces planes, deux faces planes consécutives formant un dièdre. Chaque ellipse ou plus généralement chaque ligne d'intersection de la paroi cylindrique avec le plan fictif non parallèle à la face plane 6 de la fenêtre 5 a un grand axe 96, dans ledit plan fictif. Ce grand axe 96 matérialisé figure 1, joint un point A de plus grande dimension selon la direction axiale de la paroi cylindrique 91 à un point B de plus petite dimension de cette paroi. La seconde extrémité 93 est délimitée par l'intersection de la paroi cylindrique 91 avec un plan parallèle à la face plane 6 de la fenêtre de transparence 5. Ainsi la seconde extrémité 93 de la paroi cylindrique 91 se présente comme un contour 93 en forme de cercle. Each accelerating and focusing electrode 13 is constituted by a cylindrical conducting wall 91 with an axis perpendicular to the outer plane face 6 of the transparency window and by a wall 94 parallel to this outer face 6 of the transparency window 5. The wall 94 is internal and delimited by the cylindrical wall 91. Preferably and as shown in FIG. 1, the axis of the cylindrical wall 91 of the accelerating and focusing electrode 13 coincides with the axis of revolution of the cap 8, to which this electrode 13 corresponds. This cylindrical wall 91 has in the axial direction two ends, a first 92 close to the photocathode 2 and a second 93 remote from the photocathode 2. The first end 91 is defined by the intersection of the cylindrical wall 91 with a non-fictional plane. parallel to the plane face 6 of the transparency window 5 and secant to all the generatrices of the cylindrical wall 91. Thus, the first end 92 of the cylindrical wall 91 is in the form of an ellipse-shaped contour 92 when, as in the case represented in FIG. 3, the base of the cylinder forming the cylindrical wall is circular. It should be noted, however, that in this description the cylindrical word applied to the wall 91 is used in the mathematical sense of the term. This means in particular that the base of the cylinder could also be polygonal, for example square or hexagonal or octagonal. In these cases the cylindrical wall 91 is presented as a set of plane faces, two consecutive planar faces forming a dihedron. Each ellipse or more generally each line of intersection of the cylindrical wall with the imaginary plane not parallel to the flat face 6 of the window 5 has a major axis 96, in said fictitious plane. This major axis 96 shown in Figure 1, joins a point A of larger dimension in the axial direction of the cylindrical wall 91 at a point B of smaller size of this wall. The second end 93 is delimited by the intersection of the cylindrical wall 91 with a plane parallel to the flat face 6 of the transparency window 5. Thus, the second end 93 of the cylindrical wall 91 is in the form of a contour 93 in the form of circle.

La paroi 94 parallèle à la face externe de la fenêtre de transparence est située à la seconde extrémité 93 de la paroi cylindrique 91. Il s'agit d'une paroi plane 94 interne à la paroi cylindrique 91. Cette paroi plane 94 comporte une zone 95 de passage des électrons. Dans l'exemple représenté, cette zone de passage d'électrons est un simple trou traversant. Il pourrait aussi s'agir d'une grille à larges mailles composée par exemple de un ou plusieurs fils fins. La zone 95 de passage d'électrons est plus proche de la partie de grande dimension de la paroi cylindrique 91 que de la partie de petite dimension de ladite paroi. The wall 94 parallel to the outer face of the transparency window is located at the second end 93 of the cylindrical wall 91. It is a plane wall 94 internal to the cylindrical wall 91. This flat wall 94 comprises a zone 95 of passage of electrons. In the example shown, this electron passage zone is a simple through hole. It could also be a large mesh grid composed for example of one or more fine threads. The electron passage zone 95 is closer to the large portion of the cylindrical wall 91 than to the small portion of said wall.

Dans l'exemple représenté il s'agit d'un trou 95 en forme de cercle ayant son centre sur un axe qui est la projection, selon une direction parallèle à une direction perpendiculaire au plan interne, du grand axe 96 de l'ellipse formant le contour de la première extrémité 92 de la paroi cylindrique 91 sur le plan de la paroi plane 94. Le cercle délimitant la zone de passage 95 est tangent ou passe tout prêt de la génératrice de la paroi cylindrique 91 passant par le point A correspondant à la plus grande dimension de la paroi cylindrique 91. Son diamètre est inférieur au diamètre de la paroi plane 94. In the example shown it is a hole 95 in the form of a circle having its center on an axis which is the projection, in a direction parallel to a direction perpendicular to the internal plane, of the major axis 96 of the ellipse forming the contour of the first end 92 of the cylindrical wall 91 on the plane of the plane wall 94. The circle delimiting the passage zone 95 is tangent or passes close to the generatrix of the cylindrical wall 91 passing through the point A corresponding to the largest dimension of the cylindrical wall 91. Its diameter is smaller than the diameter of the flat wall 94.

La forme de chacune des premières dynodes 31 du multiplicateur d'électrons 30 d'un tube 1 à plusieurs voies selon l'invention sera maintenant décrite. Ce qui est dit à propos des premières dynodes 31 du tube à neuf voies est applicable au tube à quatre voies représenté figure 6 et de façon générale à tout tube multivoies selon l'invention. The shape of each of the first dynodes 31 of the electron multiplier 30 of a multi-channel tube 1 according to the invention will now be described. What is said about the first dynodes 31 of the nine-way tube is applicable to the four-way tube shown in Figure 6 and generally to any multi-channel tube according to the invention.

Les premières dynodes 31 sont toutes identiques entre elles. Chacune des premières dynodes 31 a la forme d'une boîte dont le couvercle est remplacé par une ouverture. La boîte est ouverte dans la direction faisant face à la photocathode 2. Elle comporte une grille de fond 39 de passage d'électrons du côté opposé à l'ouverture. La grille de fond 39 occupe la presque totalité d'une paroi de fond 48. La boîte comporte donc une surface latérale et ladite paroi de fond 48 portant la grille de fond 39. La surface latérale est formée par la juxtaposition de quatre parois 3235. Trois parois 32-34 sont des parois planes perpendiculaires à la face plane 6 de la fenêtre de transparence. Les première et seconde parois 32 et 34 sont chacune respectivement perpendiculaires à une extrémité de la troisième paroi 33. La quatrième paroi qui est face à la troisième paroi 33 comporte trois parties planes 36-38, jointives deux à deux. Chacune des parties 36-38 de paroi est perpendiculaire aux première et seconde faces 32, 34. Une première partie plane 36 est la plus proche de la photocathode 2. Cette première partie plane 36 est perpendiculaire à la face plane 6 de la fenêtre de transparence 5. Une seconde partie plane 37 est jointive avec la première et forme avec elle un angle dièdre supérieur à 90 . La troisième partie plane 38 est jointive avec la seconde et forme avec elle un angle dièdre supérieur à 90 . La troisième partie plane 38 joint la seconde partie plane 37 et la paroi de fond 48 portant la grille de fond 39 de la dynode 31. La grille de fond 39 est parallèle à la face plane 6 de la fenêtre de transparence 5, et dans une première direction s'étend sensiblement dans une partie située entre un plan axial de la calotte 8 correspondant à la voie de cette première dynode 31 ce plan comportant le petit axe de l'ellipse formant le contour 92, et la troisième paroi latérale 33. Dans une seconde direction perpendiculaire à la première, la grille 39 s'étend sensiblement entre les première et seconde parois 32, 34. La seconde extrémité de la troisième partie plane 38 de la quatrième paroi 35 fait avec le plan contenant la grille de fond 39 un angle compris entre 145 et 180 . De façon optionnelle la quatrième paroi peut comme représenté figure 1, comporter une quatrième parties 49 de paroi prolongeant la troisième partie 38 de cette paroi 35. Cette partie 49 a une première extrémité jointive à la troisième partie 38 et une extrémité libre, plus proche de la photocathode 2 que la première extrémité. The first dynodes 31 are all identical to each other. Each of the first dynodes 31 has the shape of a box whose lid is replaced by an opening. The box is open in the direction facing the photocathode 2. It has a bottom grid 39 of electron passage on the opposite side to the opening. The bottom grid 39 occupies almost all of a bottom wall 48. The box thus has a side surface and said bottom wall 48 carrying the bottom grid 39. The side surface is formed by the juxtaposition of four walls 3235. Three walls 32-34 are plane walls perpendicular to the flat face 6 of the transparency window. The first and second walls 32 and 34 are each respectively perpendicular to one end of the third wall 33. The fourth wall facing the third wall 33 has three planar portions 36-38, joined in pairs. Each of the wall portions 36-38 is perpendicular to the first and second faces 32, 34. A first flat portion 36 is closest to the photocathode 2. This first flat portion 36 is perpendicular to the flat face 6 of the transparency window 5. A second flat portion 37 is contiguous with the first and forms with it a dihedral angle greater than 90. The third flat portion 38 is contiguous with the second and forms with it a dihedral angle greater than 90. The third flat portion 38 joins the second flat portion 37 and the bottom wall 48 carrying the bottom grid 39 of the dynode 31. The bottom grid 39 is parallel to the flat face 6 of the transparency window 5, and in a first direction extends substantially in a portion located between an axial plane of the cap 8 corresponding to the path of this first dynode 31 this plane comprising the minor axis of the ellipse forming the contour 92, and the third side wall 33. In a second direction perpendicular to the first, the grid 39 extends substantially between the first and second walls 32, 34. The second end of the third flat portion 38 of the fourth wall 35 is made with the plane containing the bottom grid 39 a angle between 145 and 180. Optionally, the fourth wall may, as represented in FIG. 1, have a fourth wall portion 49 extending the third portion 38 of this wall 35. This portion 49 has a first end joined to the third portion 38 and a free end, closer to the photocathode 2 as the first end.

Un mode particulièrement avantageux de réaliser d'une part l'ensemble des optiques individuelles 13 et d'autre part une partie au moins des premières dynodes 31 sera décrit ci-après en relation avec la figure 4. Dans l'exemple représenté figure 4, les optiques individuelles 13 ont la forme générale décrite en relation avec la figure 3. Les bases des parois cylindriques 91 sont, dans cet exemple, polygonales régulières et plus particulièrement dans l'exemple représenté hexagonales. A particularly advantageous mode of realizing, on the one hand, all the individual optics 13 and, on the other hand, at least a portion of the first dynodes 31 will be described hereinafter with reference to FIG. 4. In the example shown in FIG. the individual optics 13 have the general shape described in relation to FIG. 3. The bases of the cylindrical walls 91 are, in this example, regular polygonal and more particularly in the example shown hexagonal.

Pour former les optiques individuelles 13, un ensemble de trois plaques une première 100 dîtes de partie de paroi cylindrique 91, une seconde 200 dîtes également de partie de paroi cylindrique 91, et une troisième 300 dîtes de fond est utilisé. Sur la première plaque 100, un ensemble de découpes et de pliages a été effectué. Un seul de ces pliages et découpes sera ci-après commenté. Les autres découpes et pliages sont identiques à celui qui sera commenté. Il y en a autant que d'optiques individuelles 13 à réaliser, 9 dans l'exemple commenté. Les plaques 100 et 200 comportent chacune 9 zones 110, 210, respectivement, polygonales régulières, carrées dans l'exemple représenté. Les polygones 110 et 210 sont superposables, dans leur ensemble. On veut dire par là que les polygones 110 ont même dimension et mêmes dispositions relatives entre eux que les polygones 210. To form the individual optics 13, a set of three plates a first 100 of the cylindrical wall portion 91, a second 200 also said cylindrical wall portion 91, and a third 300 bottom slots is used. On the first plate 100, a set of cuts and bends has been made. Only one of these bends and cuts will be commented below. The other cuts and folds are identical to the one that will be commented. There are as many as individual optics 13 to achieve, 9 in the example commented. The plates 100 and 200 each comprise 9 zones 110, 210, respectively, regular polygonal, square in the example shown. Polygons 110 and 210 are stackable as a whole. By this, we mean that the polygons 110 have the same dimension and the same relative dispositions as the polygons 210.

Sur la première plaque 100, des découpes ont été faites qui permettent ensuite un pliage à 90 d'une partie de la plaque 100 appartenant initialement à la surface du polygone 110. Sur la figure 4 les références n'ont été portées que sur un nombre limité de parties pliées. L'un des côtés du polygone 110 est référencé 111. Ce côté 111 comporte trois parties, une partie centrale 114, et deux parties latérales 112, 113 situées de part et d'autre de la partie centrale 114. On the first plate 100, cutouts were made which then allow a 90-fold of a portion of the plate 100 initially belonging to the surface of the polygon 110. In FIG. 4 the references have been made only on a number limited folded parts. One side of the polygon 110 is referenced 111. This side 111 has three parts, a central portion 114, and two side portions 112, 113 located on either side of the central portion 114.

Les parties latérales 112 et 113 comportent un trait de découpe. La plaque 100 est pliée le long de la partie centrale 114 à 90 du plan initial de la plaque 100. Il est ainsi formé une partie 108 à 90 du plan de la plaque 100. Cette partie comporte trois parties, une partie centrale 102 et deux parties latérales 104, 106 de part et d'autre de la partie centrale 102. Les parties latérales 104 et 106 ont pour base les parties découpées 112 et 113, ou au moins une partie de ces découpes, respectivement. La partie centrale 102 a pour base la partie centrale 114. La partie centrale 102 a une forme de découpe telle qu'elle forme, après pliage à 90 autour de la partie centrale 114, une partie 102 de paroi cylindrique 91. Il est précisé ici que par partie de paroi cylindrique 91 on désigne une partie de cette paroi qui a pour base l'un des côtés de la base polygonale de cette paroi 91. Il est précisé également qu'une partie de paroi 91 peut être formée de sous partis, par exemple comme cela sera vu plus loin, deux sous parties se recouvrant partiellement pour assurer la continuité de la partie. De façon à former une sous partie au moins de chacune des autres parois adjacentes à la partie 102 de paroi 91 les parties latérales 104 et 106 sont pliées, autour d'un axe de pliage perpendiculaire au plan de la plaque 100. De la même façon la plaque 100 est encore découpée et pliée pour former comme représenté figure 3, une paroi 109. La paroi 109 comporte une partie centrale 103 raccordée par un pli 115 à la plaque 100. La paroi 109 comporte également deux parties latérales 105 et 107 à chacune de ses extrémités. Les parties latérales 105 et 107 sont pliées autour d'un axe de pliage perpendiculaire au plan de la plaque 100. Une fois pliées elles forment des sous parties au moins de partie de parois cylindrique 91. Les parties 102 et 103 de parois cylindrique 91 ne sont pas adjacentes entre elles. Les plis 115 et 114 sont sur des côtés du polygone 110 non adjacents entre eux. Ils sont de même sur des côtés de la base polygonale de la paroi 91 non adjacents entre eux. The lateral parts 112 and 113 comprise a cutting line. The plate 100 is folded along the central portion 114 to 90 of the initial plane of the plate 100. It is thus formed a portion 108 to 90 of the plane of the plate 100. This part comprises three parts, a central portion 102 and two side portions 104, 106 on either side of the central portion 102. The side portions 104 and 106 are based on the cut portions 112 and 113, or at least a portion of these cutouts, respectively. The central portion 102 is based on the central portion 114. The central portion 102 has a cutting shape such that it forms, after folding at 90 around the central portion 114, a portion 102 of cylindrical wall 91. It is specified here that part of cylindrical wall 91 designates a portion of this wall which is based on one of the sides of the polygonal base of this wall 91. It is also specified that a wall portion 91 may be formed of subparts, for example, as will be seen later, two sub-parts overlapping partially to ensure the continuity of the game. In order to form at least a sub-portion of each of the other walls adjacent to the wall portion 91, the lateral portions 104 and 106 are folded around a fold axis perpendicular to the plane of the plate 100. In the same way the plate 100 is still cut and folded to form, as shown in FIG. 3, a wall 109. The wall 109 has a central portion 103 connected by a fold 115 to the plate 100. The wall 109 also has two lateral portions 105 and 107 at each from its ends. The lateral portions 105 and 107 are folded about a fold axis perpendicular to the plane of the plate 100. Once folded, they form at least portions of cylindrical wall portion 91. Parts 102 and 103 of cylindrical wall 91 are not adjacent to each other. The folds 115 and 114 are on sides of the polygon 110 not adjacent to each other. They are likewise on sides of the polygonal base of the wall 91 not adjacent to each other.

Sur la seconde plaque 200, des découpes ont été faites qui permettent ensuite un pliage à 90 d'une partie de la plaque 200 appartenant initialement à la surface du polygone 210. L'un des côtés du polygone 210 est référencé 211. Ce côté 211 comporte trois parties, une partie centrale 214, et deux parties latérales 212, 213 situées de part et d'autre de la partie centrale 214. Les parties latérales 212 et 213 comportent un trait de découpe. La plaque 200 est pliée le long de la partie centrale 214 à 90 du plan initial de la plaque 200. Il est ainsi formé une paroi 208 à 90 du plan de la plaque 20C). Cette partie comporte trois parties, une partie centrale 202 et deux parties latérales 204, 206 de part et d'autre de la partie centrale 202. Les parties latérales 204 et 206 ont pour base les parties découpées 212 et 213 ou au moins une partie de ces découpes, respectivement. La partie centrale 202 a pour base la partie centrale 214. La partie centrale 202 a une forme de découpe telle qu'elle forme, après pliage à 90 autour de la partie centrale 214, l'une 202 des parties de parois 91 de chaque optique individuelle 13. De façon à former une sous partie au moins de chacune des autres parois adjacentes à la paroi 202 les parties latérales 204 et 206 sont pliées, autour d'un axe de pliage perpendiculaire au plan de la plaque 200. De la même façon, non apparente sur la figue 3, la plaque 200 est encore découpée et pliée pour former, une paroi 209. La paroi 209 comporte une partie centrale 203 raccordée par un pli 215 à la plaque 200. La paroi 209 comporte également deux parties latérales 205 et 207 à chacune de ses extrémités. Les parties latérales 205 et 207 sont pliées autour d'un axe de pliage perpendiculaire au plan de la plaque 200. Une fois pliées elles forment des sous parties de partie de parois cylindrique 91. Les parois 202 et 203 ne sont pas adjacentes entre elles. Les plis 215 et 214 sont sur des côtés du polygone 210 non adjacents entre eux. Ils sont de même sur des côtés de la base polygonale de la paroi cylindrique 91 non adjacents entre eux. On the second plate 200, cutouts have been made which then allow a 90 fold of a portion of the plate 200 initially belonging to the surface of the polygon 210. One side of the polygon 210 is referenced 211. This side 211 comprises three parts, a central portion 214, and two side portions 212, 213 located on either side of the central portion 214. The side portions 212 and 213 comprise a cutting line. The plate 200 is folded along the central portion 214 to 90 of the initial plane of the plate 200. There is thus formed a wall 208 to 90 of the plane of the plate 20C). This part comprises three parts, a central portion 202 and two lateral portions 204, 206 on either side of the central portion 202. The lateral portions 204 and 206 are based on the cut portions 212 and 213 or at least a portion of these cuts, respectively. The central portion 202 is based on the central portion 214. The central portion 202 has a cutting shape such that it forms, after folding at 90 around the central portion 214, one 202 of the wall portions 91 of each optic 13. In order to form at least one sub-part of each of the other walls adjacent to the wall 202, the lateral portions 204 and 206 are folded about a fold axis perpendicular to the plane of the plate 200. In the same way 3, the plate 200 is still cut and folded to form a wall 209. The wall 209 has a central portion 203 connected by a fold 215 to the plate 200. The wall 209 also has two lateral portions 205. and 207 at each of its ends. The side portions 205 and 207 are folded about a fold axis perpendicular to the plane of the plate 200. Once folded they form sub-portions of cylindrical wall portion 91. The walls 202 and 203 are not adjacent to each other. The folds 215 and 214 are on sides of the polygon 210 not adjacent to each other. They are likewise on sides of the polygonal base of the cylindrical wall 91 not adjacent to each other.

L'assemblage des première et seconde plaques 100 et 200 sera maintenant commenté en liaison avec la figure 5. Les deux plaques 100, 200 sont plaquées l'une à l'autre selon une direction perpendiculaire au plan des plaques. L'assemblage des deux plaques 100 et 200 forment d'un coup l'ensemble des parties de parois 91 de chacune des 9 électrodes focalisatrices 13. Chaque paroi verticale 91 est formée dans l'exemple ici commenté où la base de la paroi cylindrique 91 est hexagonale, de six parties de paroi. Les parties de parois 102 et 103 sont formées entièrement à partir de la première plaque 100. Les parties de parois 202 et 203 sont formées entièrement à partir de la seconde plaque 200. Enfin les parties de parois adjacentes à l'une des parties de parois 102, 103, 202, 203 formée entièrement à partir de l'une des plaques 100 ou 200 seulement sont formées de plusieurs sous parties de parois. Il s'agit des sous parties de parois 104, 205 qui sont adjacentes respectivement aux parois 102, 203 et des sous parties de parois 207, 105 qui sont adjacentes respectivement aux parois 203 et 103 formées entièrement à partir de l'une des plaques 200 ou 100 seulement respectivement. Plus précisément des parties de parois de la partie cylindrique polygonale 91 situées entre deux parties de paroi 91 formées à partir d'une seule des plaques 100, 200 sont formées de deux sous partie qui de préférence se recouvrent partiellement l'une l'autre. Une première sous partie est d'un seul tenant avec l'une des plaques, une seconde sous partie est d'un seul tenant avec l'autre de ces plaques. Par exemple chaque partie de paroi 91 intermédiaire entre les parties 102 et 203 de parois 91 est formées, d'une sous partie 104 provenant de la première plaque 100. Cette sous partie 104 est raccordée par un pli à la partie 102 de paroi 91 provenant entièrement de la première plaque 100, et d'une sous partie 205 raccordée par un pli à la partie 203 de parois 91 provenant entièrement de seconde plaque 200. The assembly of the first and second plates 100 and 200 will now be commented on with reference to FIG. 5. The two plates 100, 200 are clipped to each other in a direction perpendicular to the plane of the plates. The assembly of the two plates 100 and 200 suddenly form all the wall portions 91 of each of the 9 focusing electrodes 13. Each vertical wall 91 is formed in the example here commented where the base of the cylindrical wall 91 is hexagonal, six parts of wall. The wall portions 102 and 103 are integrally formed from the first plate 100. The wall portions 202 and 203 are integrally formed from the second plate 200. Finally, the wall portions adjacent to one of the wall portions 102, 103, 202, 203 formed entirely from one of the plates 100 or 200 only are formed of several sub-portions of walls. These sub-portions of walls 104, 205 are adjacent respectively to the walls 102, 203 and sub-portions of walls 207, 105 which are respectively adjacent to the walls 203 and 103 formed entirely from one of the plates 200 or 100 only respectively. Specifically, wall portions of the polygonal cylindrical portion 91 located between two wall portions 91 formed from only one of the plates 100, 200 are formed of two sub-portions which preferably partially overlap each other. A first subpart is in one piece with one of the plates, a second subpart is integral with the other of these plates. For example each wall portion 91 intermediate between the wall portions 102 and 203 91 is formed of a subpart 104 from the first plate 100. This subpart 104 is connected by a fold to the wall portion 102 from entirely of the first plate 100, and a subpart 205 connected by a fold to the portion 203 of walls 91 entirely from second plate 200.

La troisième plaque 300, dîtes plaque de fond, vient se loger sous et au contact électrique avec la paroi cylindrique 91. Elle comporte des découpes 95 situées de façon à former les zones 95 de passage des électrons. Les parties non découpées comportent d'une part les parties 94 formant le fond des optiques individuelles 13 et des parties assurant un continuum entre les parties 94, de façon à ce que les trous 95 et les fonds 94 de l'ensemble des optiques individuelles 13 soient d'un seul tenant. The third plate 300, said bottom plate, is housed under and in electrical contact with the cylindrical wall 91. It has cutouts 95 located so as to form the zones 95 for the passage of electrons. The uncut portions comprise on the one hand the portions 94 forming the bottom of the individual optics 13 and portions ensuring a continuum between the portions 94, so that the holes 95 and the bottoms 94 of the set of individual optics 13 be in one piece.

Un mode avantageux de réalisation de l'étage 90 de premières dynodes 31 sera maintenant commenté en liaison avec la figure 4. Chaque dynode 31 est obtenue par découpage et pliage d'une seule plaque conductrice 400. Dans l'exemple représenté la plaque 400 est divisée fictivement en autant de zones 410 rectangulaires disjointes que de voies. Des découpes sont faites sur trois des côtés de chaque zone rectangulaire 410. Il devient alors possible de plier une partie de la plaque 400 se trouvant à l'intérieur de chaque zone rectangulaire 410 pour former la paroi 35 de chacune de premières dynodes. Les parois 35 sont ainsi chacune raccordées par un pli au continuum de la plaque 400. An advantageous embodiment of the stage 90 of first dynodes 31 will now be commented on with reference to FIG. 4. Each dynode 31 is obtained by cutting and folding a single conductive plate 400. In the example shown, the plate 400 is divided fictitiously into as many disjointed rectangular zones 410 as paths. Cutouts are made on three of the sides of each rectangular zone 410. It then becomes possible to bend a portion of the plate 400 within each rectangular zone 410 to form the wall 35 of each of the first dynodes. The walls 35 are thus each connected by a fold to the continuum of the plate 400.

Après la première dynode, dans la direction de flux des électrons, viennent les autres dynodes du multiplicateur d'électrons. Le multiplicateur 30 représenté figure 3 est formé par un empilement d'étages multiplicateurs. Chaque étage de l'empilement d'étages multiplicateurs est formé par une focalisatrice et une dynode. La focalisatrice et la dynode sont formées par des feuilles conductrices parallèles à la face extérieure 6 de la fenêtre de transparence 5. L'empilement comporte de préférence un étage de réglage de gain. After the first dynode, in the flow direction of the electrons, come the other dynodes of the electron multiplier. The multiplier 30 shown in FIG. 3 is formed by a stack of multiplier stages. Each stage of the stack of multiplier stages is formed by a focuser and a dynode. The focuser and the dynode are formed by conductive sheets parallel to the outer face 6 of the transparency window 5. The stack preferably comprises a gain control stage.

On pourra se reporter pour la description d'un tel multiplicateur à la demande de brevet 25 FR 2 733 629. Reference can be made to the description of such a multiplier in the patent application FR 2 733 629.

Dans l'exemple de réalisation représenté figure 6, le multiplicateur se présente sous la forme d'une structure linéaire focalisante dites de Rajchman, à raison de une structure par voie. De façon avantageuse cette structure comporte un étage de réglage de gain. In the exemplary embodiment shown in FIG. 6, the multiplier is in the form of a focusing linear structure called Rajchman, with one structure per channel. Advantageously, this structure comprises a gain control stage.

Dans un mode optionnel de réalisation qui sera maintenant commenté en liaison avec les figures 5 à 7, l'anode ou une dynode de réglage de gain se présentent sous la forme particulièrement avantageuse d'une cassette 50 permettant un montage simplifié du tube 1. Ce montage est applicable au mode de réalisation commenté en liaison avec la figure 3. Le montage est simplifié par le fait que les parties conductrices isolées les unes par rapport aux autres, sont pré assemblées et maintenues en position par des entretoises isolantes. De plus c'est grâce à ce montage que la cassette peut facilement être insérée dans l'empilement d'étage formant ensemble le multiplicateur d'électrons pour former une dynode de réglage de gain. In an optional embodiment which will now be commented on in connection with FIGS. 5 to 7, the anode or a gain control dynode is in the particularly advantageous form of a cassette 50 allowing simplified mounting of the tube 1. This The mounting is simplified by the fact that the conductive parts insulated relative to each other, are pre-assembled and held in position by insulating spacers. Moreover, it is thanks to this arrangement that the cassette can easily be inserted into the stage stack together forming the electron multiplier to form a gain control dynode.

De plus lorsque la cassette est employé comme anode il devient possible de façon aisée de placer ladite anode dans l'empilement d'étages multiplicateurs entre l'avant dernier étage et le dernier étage. Cette disposition est avantageuse car elle permet d'obtenir un champ électrique élevé entre dernière dynode et anode et de réduire ainsi l'effet de la charge d'espace. Il y est souvent renoncé dans les tubes multivoies en raison de la difficulté mécanique à implanter un grand nombre de parties conductrices électriquement isolées les unes des autres dans l'espace inter dynodes. In addition, when the cassette is used as anode, it becomes easy to place said anode in the stack of stages multipliers between the penultimate floor and the last floor. This arrangement is advantageous because it makes it possible to obtain a high electric field between the last dynode and the anode and thus to reduce the effect of the space charge. It is often abandoned in the multi-channel tubes because of the mechanical difficulty in implanting a large number of conductive parts electrically isolated from each other in the inter-dynode space.

Lorsqu'il s'agit d'une dynode de réglage de gain, cette cassette est située entre deux étages multiplicateurs ou entre un étage multiplicateur et l'anode. In the case of a gain tuning dynode, this cassette is located between two multiplier stages or between a multiplier stage and the anode.

La figure 7 représente une vue de dessus d'une plaque usinée 50 comportant une pluralité de parties conductrices 51, munies chacune d'une liaison de raccordement 52, et une pièce 53 provisoire de maintien. Les parties conductrices 51 sont destinées à être insérées entre deux entretoises isolantes 61 et 62 représentées figures 6 et 7, pour former avec celles-ci et des moyens d'assemblage des entretoises 61, 62 une cassette 60. Figure 7 shows a top view of a machined plate 50 having a plurality of conductive portions 51, each provided with a connecting link 52, and a temporary holding member 53. The conductive parts 51 are intended to be inserted between two insulating spacers 61 and 62 shown in FIGS. 6 and 7, to form with them and means for assembling the spacers 61, 62 a cassette 60.

Les parties conductrices 51 sont destinées après insertion dans un tube 1 à être électriquement isolées les unes des autres. Les parties conductrices 51 peuvent avoir différentes configurations. Dans un mode de réalisation où la cassette est utilisée comme dynode de réglage de gain, les parties conductrices 51 peuvent prendre la forme d'une grille formée par des fils mécaniquement solidaire d'un encadrement. Il peut aussi s'agir d'une plaque comportant des trous pour le passage des électrons. Lorsqu'il s'agit d'une anode les parties conductrices 51 peuvent prendre selon la position de l'anode dans un tube, la forme d'une plaque comportant des trous pour le passage des électrons ou d'une plaque pleine de façon à collationner le maximum d'électrons. Chaque liaison de raccordement 52 est destinée à former une partie d'un raccordement d'une parties conductrices 51 isolée à un moyen extérieur de raccordement, par exemple une broche 20 d'un tube 1. Du fait de l'indépendance électrique des parties conductrices 51, il est possible soit de leur appliquer un potentiel propre, ce qui sera en général le cas pour une dynode de réglage de gain, soit de recueillir les signaux résultant de l'activité photonique sur chacune des voies dans le cas de l'anode de collationnement des signaux. L'exemple de cassette représenté figures 5 à 7 correspond à l'exemple commenté en liaison avec les figures 1 à 3. De ce fait, le tube 1 commenté comporte 9 voies. Il y a donc neuf parties conductrices 51, et neuf liaisons de raccordement 52. Chaque liaison de raccordement 52 est électriquement connectée à une partie 51 et à une seule. L'ensemble de parties conductrices 51 destinées après insertion dans un tube 1 à être isolés les unes des autres, est représenté sur la figure 7 à une étape intermédiaire de fabrication dans laquelle chacune des liaisons de raccordement 52 a une première extrémité 54 mécaniquement solidaire de la partie conductrice 51 qu'elle a pour fonction de raccorder, et a une seconde extrémité 55 solidaire d'une pièce provisoire de maintien 53. Dans l'exemple représenté sur les figures 5 et 6, la pièce provisoire de maintien 53 se présente sous forme d'un cadre 53 entourant extérieurement les liaisons de raccordement 52 et les parties conductrices 51. Grâce à ce cadre 53, les différentes parties conductrices 51 sont maintenues mécaniquement solidaires d'un même ensemble mécanique formé par la plaque usinée 50. La plaque usinée 50 comprenant le cadre 53, les liaisons de raccordement 52 et les différentes parties conductrices 51 peut ainsi être manipulée d'un seul tenant. Les positions des parties conductrices 51 et de leurs liaisons de raccordement 52 sont fixes dans un référentiel constitué par le cadre 53. La forme de la plaque usinée 50 est obtenue par exemple par attaque électrochimique ou par usinage laser d'une plaque pleine, ayant au départ une épaisseur uniforme e comprise entre 0,1 et 0, 5 mm. De tels procédés d'usinage sont en eux-mêmes connus. Après usinage on obtient des parties de forte épaisseur, c'est-à-dire ayant l'épaisseur initiale de la plaque non usinée électrochimiquement et des parties de faible épaisseur d'épaisseur plus faible que l'épaisseur initiale e. The conductive parts 51 are intended after insertion into a tube 1 to be electrically isolated from each other. The conductive parts 51 may have different configurations. In one embodiment where the cassette is used as a gain control dynode, the conductive portions 51 may take the form of a grid formed by wires mechanically secured to a frame. It can also be a plate with holes for the passage of electrons. When it is an anode, the conductive parts 51 can take the position of the anode in a tube, the shape of a plate having holes for the passage of electrons or a solid plate so as to collate the maximum of electrons. Each connection link 52 is intended to form part of a connection of a conductive part 51 isolated to an external connection means, for example a pin 20 of a tube 1. Due to the electrical independence of the conductive parts 51, it is possible either to apply a potential of their own, which will generally be the case for a gain control dynode, or to collect the signals resulting from the photonic activity on each of the channels in the case of the anode collation of signals. The exemplary cassette shown in FIGS. 5 to 7 corresponds to the example discussed with reference to FIGS. 1 to 3. As a result, the commented tube 1 comprises 9 channels. There are therefore nine conductive parts 51, and nine connection links 52. Each connection link 52 is electrically connected to a part 51 and to one. The set of conductive parts 51 intended after insertion into a tube 1 to be isolated from each other, is represented in FIG. 7 at an intermediate manufacturing stage in which each of the connection links 52 has a first end 54 mechanically secured to the conductive part 51 which it has the function of connecting, and has a second end 55 secured to a temporary holding part 53. In the example shown in Figures 5 and 6, the temporary holding part 53 is presented form of a frame 53 surrounding externally the connecting links 52 and the conductive parts 51. Thanks to this frame 53, the various conductive parts 51 are held mechanically integral with the same mechanical assembly formed by the machined plate 50. The machined plate 50 comprising the frame 53, the connection links 52 and the various conductive parts 51 can thus be handled with a single t oming. The positions of the conductive parts 51 and their connection links 52 are fixed in a frame constituted by the frame 53. The shape of the machined plate 50 is obtained for example by electrochemical etching or by laser machining of a solid plate, having the starting a uniform thickness e between 0.1 and 0.5 mm. Such machining methods are in themselves known. After machining, thick parts are obtained, that is to say having the initial thickness of the electrochemically unmachined plate and parts of small thickness of thickness smaller than the initial thickness e.

La plaque usinée 50 est insérée entre deux entretoises 61, 62, une première 61 et une seconde 62, réalisées chacune d'un seul tenant dans un matériau isolant, par exemple une céramique. Une vue en perspective éclatée des entretoises isolantes 61, 62 et de la plaque usinée 50 est représentée figure 8. Une vue en perspective d'une cassette assemblée 60 formée par l'assemblage des deux plaquettes 61, 62 et des parties conductrices 51 électriquement isolées les unes des autres, et de leurs liaisons respectives 52 de raccordement est représentée figure 9. Dans la vue représentée figure 9, chacune des parties conductrices isolées 51 est logée et positionnée de façon précise dans une ouverture 63 de l'une au moins des entretoises, par exemple la première 61. Ces ouvertures ont été obtenues par découpe dans une plaquette pleine d'épaisseur constante. Lorsque chacune des parties conductrices 51 isolées électriquement munies de sa liaison de raccordement 52 est positionnée et fixée en position entre les deux entretoises 61 et 62, le cadre 53 de la plaque usinée 50 est découpé. Après le découpage du cadre 53, l'ensemble anode ou dynode de réglage de gain présente l'aspect représenté figure 9. The machined plate 50 is inserted between two spacers 61, 62, a first 61 and a second 62, each made in one piece in an insulating material, for example a ceramic. An exploded perspective view of the insulating spacers 61, 62 and the machined plate 50 is shown in FIG. 8. A perspective view of an assembled cassette 60 formed by the assembly of the two plates 61, 62 and electrically insulated conductive parts 51. 5, each of the insulated conductive portions 51 is housed and positioned accurately in an opening 63 of at least one of the spacers. , for example the first 61. These openings were obtained by cutting into a solid wafer of constant thickness. When each of the electrically insulated conductive portions 51 provided with its connecting link 52 is positioned and fixed in position between the two spacers 61 and 62, the frame 53 of the machined plate 50 is cut. After cutting the frame 53, the anode assembly or gain control dynode has the appearance shown in FIG. 9.

Les parties conductrices isolées 51 et une partie de leur liaison de raccordement 52 sont logées entre les entretoises 61 et 62. Dans l'exemple représenté, une partie 56 de chacune des liaisons de raccordement 52 dépasse de la cassette formée par l'assemblage des deux entretoises et des conducteurs. The insulated conductive parts 51 and part of their connecting connection 52 are housed between the spacers 61 and 62. In the example shown, a portion 56 of each of the connection links 52 protrudes from the cassette formed by the assembly of the two spacers and conductors.

Lorsqu'il est dit que la partie conductrice 51 est une partie de forte épaisseur, cela n'exclut pas que cette partie conductrice 51 soit constituée par une grille ou par une plaque pleine perforée comme expliqué plus haut. Dans ce cas, il est clair que les parties de trou ou les parties entre les fils de grille ont une épaisseur nulle ou pas d'épaisseur du tout. Les parties périphériques 75 sont des parties de maintien de la partie conductrice 51 sur des bords 64 des ouvertures 63 recevant les parties 51. When it is said that the conductive portion 51 is a thick part, this does not exclude that this conductive portion 51 is constituted by a grid or a perforated solid plate as explained above. In this case, it is clear that the hole portions or the portions between the grid wires have a thickness of zero or no thickness at all. The peripheral portions 75 are holding portions of the conductive portion 51 on the edges 64 of the openings 63 receiving the parts 51.

Le positionnement précis des parties conductrices 51 est obtenu par le fait que chaque partie 51, et la liaison de raccordement 52 qui lui est propre, comporte des parties de forte épaisseur 51, 67, 78 représentées en surface pointillée figure 7, et des parties de faible épaisseur 75. Les parties de forte épaisseur 51, 67, 78 coopèrent avec des ouvertures 63, 87, 88 des entretoises 61, 62 dans lesquelles elles pénètrent pour positionner les parties conductrices 51 et leurs liaisons de raccordement. Les parties de faible épaisseur sont serrées entre des parties pleines des entretoises 61, 62, ce qui contribue à leur maintien en position. En position montée dans le tube 1, la cassette 60 est positionnée et maintenue par des colonnettes 83 du tube 1, (figure 1). Chaque colonnette 83 traverse des ouvertures alignées 77 de l'entretoise 61, 71 de la partie de pièce usinée 50 ne comportant plus le cadre 53, et 73 de l'entretoise 62. The precise positioning of the conductive parts 51 is obtained by the fact that each part 51, and the connecting connection 52 which is its own, comprises thick portions 51, 67, 78 represented in dashed surface FIG. 7, and parts of FIG. The thick portions 51, 67, 78 cooperate with openings 63, 87, 88 of the spacers 61, 62 into which they penetrate to position the conductive parts 51 and their connecting links. The thin portions are clamped between solid portions of the spacers 61, 62, which contributes to their holding in position. In the mounted position in the tube 1, the cassette 60 is positioned and held by columns 83 of the tube 1 (FIG. 1). Each pillar 83 passes through aligned openings 77 of the spacer 61, 71 of the machined part portion 50 no longer including the frame 53, and 73 of the spacer 62.

Claims

A multi-path photomultiplier tube (1) having a sealed envelope (4), the sealed envelope (4) comprising a photon-transparent window wall (5) and other walls (3, 10). , the transparency window (5) having a planar outer face (6) and an inner face (7), an axial direction of the tube being a direction perpendicular to the plane outer face (6), the tube (1) comprising in the in the direction of the axial direction, a photocathode (2) in the form of a light-emitting layer disposed on the inner face (7) of the transparency window (5) so as to receive light photons having passed through the window of transparency (5), a focusing optics (9) comprising for each channel one or more accelerating and focusing electrodes (13) distributing the electrons coming from the photocathode (2) in the different channels, and directing them towards a first dynode ( 31) specific to each channel, - a stack (30) of multiplying stages, comprising in the direction of travel of electrons, a first stage (90) comprising first dynodes (31), and a stack of subsequent multiplying stages, including a penultimate stage and a last an anode (60) formed by conductors (51, 52) isolated from each other at the rate of one insulated conductor for each multiplication channel, said anode (60) being in the direction of travel of the electrons, downstream of the multiplier last stage, connection means (20) passing through the sealed envelope and having external connection contacts (14) to the envelope (4), themselves connected to internal connection electrical connections, for connecting the dynodes, the photocathode (2), the electrodes (13) of the focusing optics (9), and the individual insulated conductors (51, 52) together forming the anode (60) at their respective operating voltage, characterized in that that the f being of transparency (5) has a number of concavities (8) equal to the number of channels of the tube (1) these concavities (8) being in the form of hollow portions (8) from the inner face (7) of the window of transparency (5), each concavity (8) corresponding to a path, the wall comprising the transparency window (5) thus having hollow portions (8) and thick portions (23) corresponding to non-hollow portions, surfaces of the hollow portions (8) being covered by the light emitting layer (2) forming the photocathode (2), each hollow surface thus forming a photocathode area (2).

2. multi-way photomultiplier tube (1) according to claim 1 wherein one of the faces (6, 7) of the transparency window has ridges (21) located in the thick parts (23) of this window, these streaks (21) being filled by a reflective or absorbing photon product.

3. multi-way photomultiplier tube (1) according to one of claims 1 or 2 further comprising a set (40) of conductive walls (41) of cylindrical shape, perpendicular to the planar outer face (6) of the window of transparency (5), projections of these walls (41-44) in the axial direction lying on the thick portions (23) of the transparency window (5), this assembly (40) being located immediately downstream of the photocathode (2).

4. photomultiplier tube (1) with multiple channels according to one of claims 1 to 3 wherein each concavity (8) of the inner face (7) of the transparency window (5) is a cap (8) hemispherical, each circles (12) determined by the intersection between a plane parallel to the plane of the plane outer face (6) and said caps (8) being very close to two other of these circles (12) if it is a question of a corner portion of the transparency window (5), three other circles (12) if it is a peripheral portion of the transparency window (5) other than the corner portions and four other circles (12) if it is a circle (12) not occupying a peripheral position.

Multichannel photomultiplier tube (1) according to one of claims 1 to 4, in which the focusing optics (9) comprise a set of electrodes (13) accelerating and focusing at one electrode per channel, at least one or each accelerating and focusing electrode (13) comprising: - a cylindrical conducting wall (91) having an axis perpendicular to the planar outer face (6) of the transparency window (5), this wall (91) cylindrical having in the axial direction two ends (92, 93), a first (92) close to the photocathode (2) and a second (93) remote from the photocathode (2), the first end (92) being delimited by the intersecting the cylindrical wall (91) with a plane not parallel to the planar outer face (6) of the transparency window (5) and secant to all the generatrices of said cylindrical wall (91) and the second end (93) being bounded by an intersection with a plane by allele to the flat outer face (6) of the transparency window (5), the cylindrical wall (91) thus having in the axial direction, a generatrix of maximum length and a generatrix of minimum length diametrically opposite one to the another and a plane wall (94) parallel to the outer face (6) of the transparent window (5), and internally connected to the cylindrical conducting wall (91) at its second end (93), this plane wall ( 94) having a region (95) for passing electrons, said passage region (95) being closer to the generatrix of maximum length of the cylindrical wall (91) than to the generator of minimum length of said cylindrical wall (91) .

6. Multi-channel photomultiplier tube (1) according to one of claims 1 to 5 wherein the electrodes (13) accelerating and focusing of each path are identical to each other.

Multi-channel photomultiplier tube (1) according to one of Claims 5 or 6, in which each cylindrical wall (91) of a focusing electrode (13) has a polygonal base and comprises a set of parts (102, 103, 203, 202), at a rate of one part per side of the polygon forming the base of the cylindrical wall (91) and wherein portions (102, 103, 203, 202) of each of the cylindrical walls (91) are integral portions of a first plate (100, 200) of cylindrical wall portions (91), said portions being connected to said first plate (100, 200) by a fold (114, 115, 214, 215) .

The multi-channel photomultiplier tube (1) according to claim 7 wherein cylindrical wall portions (91) are integral parts of a second plate (100, 200) of cylindrical wall portions (91). , different from the first plate, these portions being connected to said second plate (100, 200) by a fold (214, 215).

A multi-channel photomultiplier tube (1) according to claim 8 wherein cylindrical wall portions (104, 205; 207, 105; 107, 204; 106, 206) have a first sub-portion (104, 106). 105, 107) connected by a fold with a cylindrical wall portion (102, 103) integral with said first plate (100), and a second subpart (205, 207, 204, 206) connected by a fold with a cylindrical wall portion (202, 203) integral with said second plate (200).

10. multi-channel photomultiplier tube (1) according to one of claims 5 to 9 wherein the planar walls (94) having the passage zones (95) of electrons of each of the individual electrodes (13) focusing are formed d one piece in a bottom plate (300) having as many passage areas (95) as channels. Multi-channel photomultiplier tube (1) according to one of Claims 5 to 10, in which a first dynode (31) of at least one of the channels comprises, in the axial direction, a first end close to the cathode and a distant second end. , each first dynode (31) having a face (35) located in a direction defined by the perpendicular to the outer face (6) of the transparency window (5), under the zone (95) of passage of the electrons through the accelerating and focusing electrode (13).

11. Multi-channel photomultiplier tube (1) according to one of claims 1 to 10 wherein, an electron receiving face (35) of each of the first dynodes (31) of the stage (90) of first dynodes (31), said electron-receiving face (35) being located in a direction defined by the perpendicular to the outer face (6) of the transparency window (5), under a zone (95) of passage of electrons to through the accelerating and focusing electrode (13) is integrally formed in a plate (400) of first dynodes (31), each electron receiving face (35) being bound by a fold to the continuum of said plate (400) of first dynodes.

The multi-way photomultiplier tube (1) according to claim 11, wherein a first dynode (31) of each channel is constituted by a set of conductive walls (32-35, 39) forming together a box without a lid whose lid is replaced by an opening on the side of its first end, the set of walls (32-35, 39) having first to third walls (32-34) planes perpendicular to the outer face (6) of the transparency window (5), the first and second walls (32, 34) being parallel to each other and perpendicular to ends of the third wall (33), these first and second walls (32, 34) having in a direction perpendicular to the third wall (33) a greater length at the first end of the box than at the second end, a fourth wall (35) facing the third wall (33) having its first end (36) perpendicular to the face ex dull (6) of the transparency window (5) and having a concavity facing the photocathode (2) this fourth wall (35) being perpendicular to the first and second walls (32, 34).

Multi-channel photomultiplier tube (1) according to one of Claims 1 to 12, in which each stage of the stack (30) of multiplying stages, with the exception of the first stage, is formed by a focusser and a dynode. the focusing and the dynode being formed by conductive sheets parallel to the outer face (6) of the transparency window (5).

A multi-channel photomultiplier tube (1) according to one of claims 1 to 13 wherein the anode or a gain control stage comprises an assembled cassette (60) having a plurality of electrically isolated conductive portions (51). from each other, each conductive portion (51) being further provided with a connection connection (52) which is integral therewith in one piece with the conductive portion (51) to which the link (52) is connected, first and second insulating spacers (61, 62), at least one of the spacers (61, 62) having openings (63) through which each of the conductive parts (51) is exposed, - each of the parts conductors (51) and at least a portion of the connecting connection (52) corresponding thereto being housed between the first and the second spacer (61, 62).

The multichannel photomultiplier tube (1) according to claim 14, wherein the conductive portions (51) of the anode or the gain control stage and their connecting links (52) have portions having a small thickness. and portions (51, 67, 78) having a greater thickness greater than that of the thin portions, at least a portion of the thick portions (51, 67, 78) constituting part of the first positioning means of the parts (51) electrically insulated from each other, a complementary part of these first positioning means being constituted by openings (63, 87, 88) or niches (88) of one or the other of the spacers (61, 62) housing portions (51, 67, 78) of great thickness.