关于滨松光子学

 1979年，应东京大学理学院小芝正敏教授的邀请，昼间辉夫等人参观了他的实验室。该要求是开发用于质子衰变观测实验的大直径光电倍增管。这位教授是实验计划的核心人物，并为该实验设计了观察设备。小芝教授说道。“能给我制作一个直径25英寸的照片丸（*1）吗？”

关于大口径光电倍增管，当时英国EMI正在研发8英寸光电倍增管，同年春天，我公司也开始研发8英寸直径半球形光电阴极的光电倍增管.他们刚刚开始制作原型。然而，小芝教授的要求却与这些不同。25英寸的直径大约与电视阴极射线管的尺寸相同。

大约在这个时候，类似的质子衰变观测实验计划也在美国进行。它使用了数千个5英寸直径的光电倍增管，其尺寸是日本计划的两倍多。当小芝教授听说这个计划时，他希望通过提高作为质子衰变证据的切伦科夫光（*2）的探测精度来弥补规模上的不足，并以某种方式比美国更快地取得成果。尽管大统一理论（*3）已经预测了质子衰变，但尚未得到实验证明。

25英寸直径光电倍增管。这不是我们可以轻易同意开发的东西。不过，被教授的热情所感动，昼间想了想，还是点了点头。“试试吧！” Hiruma 说道，同年 12 月，原型制作指导开始了。开发中，电子轨迹设计由技术部电子管组负责，技术部基础测量组负责测量和评估，制造部五部负责整体原型制作。经过多方研究，决定开发直径20英寸的光电倍增管。

质子衰变观测实验使用光电倍增管捕获质子衰变时高能带电粒子发出的切伦科夫光。因此，该光电倍增管被设计成半球形受光面，以便更容易捕捉来自各个角度的切伦科夫光，并且在制造方法和耐水压方面也方便。英寸管。与5英寸管的受光面为半球形不同，8英寸管的受光面横截面类似于橄榄球，半球稍微被压扁。这是 20 英寸管的完美形状，其中时间特性和光电子收集效率非常重要。

在设计电子轨迹时，我们着眼于提高时间特性（*4）为2纳秒以下的极其严格的条件下的光电子收集效率。以及第一个倍增极的入射角。结果，虽然我们无法实现2纳秒的时间特性，但原型机记录了4纳秒的时间特性，展示了高水平的设计精度。

接下来，我们根据光电阴极的形状和聚焦电极的设计，设计了光电倍增管的整体结构。考虑到质子衰变实验中光电倍增管会长时间浸入水中，与水直接接触的玻璃灯泡采用了一种名为Hario 32的高防水玻璃材料。Hario 32是一种耐热性优异的玻璃，用于烧瓶、微波炉餐具、咖啡虹吸管等。它的膨胀系数小，为32，质地坚硬。这是此类玻璃首次用于光电倍增管。