チャンネルトロン（英: Channeltron、正式には Channel Electron Multiplier, CEM とも呼ばれる）は、単一の電子・イオン・紫外光子などの入射を、測定可能な大きさの電気パルスへと増幅する検出器の一種である。連続ダイノード型電子増倍管（continuous dynode electron multiplier）に分類され、質量分析計や表面分析装置、電子分光装置などに広く用いられている。「Channeltron」はPhotonis社（現Exosens社、旧Galileo/Burle社）の登録商標であるが、同種のデバイス全般を指す一般名詞としても使われている。
概要 チャンネルトロンは、内径約1mm、外径2〜6mm程度の湾曲したガラス管（またはセラミック製）で構成され、内面には高抵抗かつ二次電子放出率の高い半導体材料がコーティングされている。管の両端には数百V〜数kV程度の電圧が印加されており、入射粒子が管の入口付近の壁面に衝突すると二次電子が放出される。放出された電子は電界によって加速され、再び管壁に衝突してさらに多くの二次電子を生み出す。この過程が管の全長にわたって繰り返される（電子なだれ）ことで、1個の入射粒子から最終的に107〜108個程度の電子から成るパルスが出力側で得られる。
従来の離散ダイノード型電子増倍管（複数枚の金属プレートを積層した構造）と異なり、連続的な抵抗膜を用いる構造であるため、部品点数が少なく小型・軽量であることが特徴とされる。
構造上の特徴 管形状には、ホーン（ラッパ）型のものと、より高い利得を得やすいスパイラル（螺旋）型のものがある。 入射側にはコーン状の集電部が設けられ、対象とする粒子の種類に応じて CsI、MgF2、MgO、KBr、Au、Cu 等のコーティングが施される場合がある。 複数のチャンネルを束ねた二次元アレイ状のデバイスは「マイクロチャンネルプレート (MCP) 」と呼ばれ、チャンネルトロンとは区別される。
用途 チャンネルトロンは低質量・低ノイズで高利得が得られることから、以下のような分野で利用されている。
質量分析計（イオン検出器） オージェ電子分光（AES）・X線光電子分光（XPS）などの表面分析装置 走査型電子顕微鏡（SEM）、集束イオンビーム装置（FIB） 残留ガス分析装置、リークディテクタ 宇宙機搭載機器や原子核物理実験におけるパルスモードでの荷電粒子計数
関連項目 マイクロチャンネルプレート 光電子増倍管 質量分析法 X線光電子分光法
出典