微細加工技術を利用したマイクロ光電子増倍管による放射線イメージング方の研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07458099
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 中沢 正治 東京大学, 工学系研究科, 教授 (00010976)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高田 英治 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (00270885) ; 高橋 浩之 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (70216753) ; 井口 哲夫 東京大学, 工学部, 助教授 (60134483)
• Keywords: 光電子増倍管 / 微細加工 / エッチング / LIGA / 電子増倍 / シリコン / PMT

Research Abstract

平成7年度は、所期の計画通り研究を進めた。これまでに得られた成果は以下のようなものである。設計計算については、ダイノード間の位置決め誤差を考慮して、パラメータサーベイを行い、10μm程度の位置精度で、重ね合わせを行っていけば、十分な電子増倍度が得られることがわかった。また、LIGAプロセスを用いた作成の方法についても、検討を行い、設計計算を行った。更に、ダイノード板の構造を種々検討しながら、現在製作している形状以外にも最適の形状がないかどうかについて調べている。試作及び実験に関しては、まず、手持ちのMCP及びターボポンプと組み合わせて本光電子増倍管の特性測定を行うためのテストベンチを製作し、MCPに蛍光体を組み合わせて得られる電子像をCCDカメラに画像として取り込むデータ取得システムの構築を行い、実際に電子ビームのパターンなどの画像の測定を行った。本研究の要となる、微細加工を用いた3次元ピラミッド構造を有するダイノード電極の作成については、100μmx100μmのサイズのピクセルを持つダイノード板について、シリコンの異方性エッチングを用いて形状の作成を行い、銀及びマグネシウムを後に蒸着することにより、各段に用いるダイノードとした。ここでは、200×200画素有するダイノード板の製作を行ったが、エッチング条件などが厳しいことにより歩留まりが悪いなどの問題があったが、これまでに数枚のダイノード板が得られた。現在それらのダイノードについて1枚あたりの増倍度など諸特性の測定を行っている段階であるが、電子増倍度については、2枚のダイノードを用いた場合に2.6倍の増倍度が得られるなど、ダイノードとしての動作が確認できた。