CS218254B1 - Mikrokanálkový násobič elektronů - Google Patents

Abstract

Vynález se týká mlkrokanálkovéhio násobiče elektronů s vyššími parametry. Podstata vynálezu spočívá ve vytvoření tvarovaných kaínálků s aktivní vrstvou v destičce* 1 násobiče elektronů. Vynález může být využit v jaderné technice, ve výzkumu kosmického prostoru, v lékařské elektronice a všude tam, kde je nutné měřit záření velmi malých intenzit zařízením o velmi malých rozměrech a malé hmotnosti.

Description

Předmětem vynálezu je míkrokanálkový násobič elektronů, tvořený soustavou příčných kanálků v elementu tvaru destičky s plochou o lineárních rozměrech řádově převyšujících tloušťku destičky, jako vyšší inovační stupeň a náhrada klasických typů kanálkových destiček na bázi polovo divých sklovin.

Kanálkové destičky jsou významným prvkem ve speciálních zařízeních elektrovakuované techniky, zejména v přístrojové technice a speciálních optických elektronkách, ve vakuových elektrooptiekých obrazových měničích. Jejich funkcí je zesilování proudu elektronových svazků při zachování časoprostorového rozložení informací těmito svazky nesených. Tato funkce se zakládá na sekundárně emisním zisku v kolizích elektronů při průletu jednotlivými kanálky z jedné strany destičky na druhou, přičemž energie- mezi kolizemi je dodávána potenciálovým spádem podál kanálků. Tento spád bývá '500 až 2000 V a je udržován za cenu svodového· proudu, který limituje výstupní proud destičky, případně též reguluje automaticky její zesílení, které bývá řádu 10³ při potenciálovém spádu kolem 1000 V a tlpuťšce destičky přibližně. shodné.s délkou kanálku, rovné aisi 50násobku průměru kanálku. Těsné paralelní řazení kanálků vedle sebe umožňuje zachovat prostorové rozlišení informace nesené vstupním elektronovým svazkem.; rozlišovací schopnost je dána především roztečemi kanálků. Stávající typy kanálkových destiček jsou vytvořeny ze speciálních sklovin, které vhodnou konečnou úpravou nabývají definované vodivosti. Technologie jejich výroby je založena na opakovaném tažení a slinování skleněných vláken a násobných vláknových svazků. Proto i výsledné provedení a vlastnosti těchto kanálkových destiček mají své meze plynoucí z vlastností materiálu a technologických limitů. Současně špičkové výrobky mají průměr kanálků asi 12 ^m.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že každá destička soustavy destiček, které jsou na sebe, u mikrokanálkového násobiče, přiloženy a ústí jejich kanálků leží proti sobě, je tvořena Hístem slídy tloušťky 50 až 500 μπι a průměrná rozteč kanálků je 1 až 10 μΐη, přičemž elektrická vodivost vnitřního povrchu kanálků je změnou chemického· složení upravena na hodnotu 10·¹¹ až 10¹³ Ohm na čtverec.

Vyšší účinek vynálezu se projevuje v tom, že míkrokanálkový násobič zachovává princip funkce stávajících kanálkových destiček ve smyslu předvýznakové části definice předmětu, avšak volbou nového materiálu jakož i rozměrového, případně tvarového, provedení kanálků ve vazbě na tento materiál a jeho vlastnosti umožňuje realizovat obdobný funkční prvek s kritickými limity řádově vyššími oproti současnému stavu techniky.

iNa přiloženém výkresu je na obr. 1 až 4 schematicky znázorněn míkrokanálkový násobič elektronů podle vynálezu. Na obr. 1 je tento násobič tvořen destičkou 2 z listu slídy, zpravidla monokrystalu, tloušťky menší než 520 μΐη, která je perforovaná soustavou příčných kanálků 1 s roztečí menší než 10 pm, přičemž vnitřní povrch kanálků je upraven chemicky odlišně od složení a struktury materiálu destičky 2 tak, že svodový elektrický proud napříč destičkou při paralelním zapojení všech kanálků a napětí 500 až 1000 V je v rozmezí 10 ~⁵ až 10^1-10 A/l cm² vnějšího povrchu destičky 2. Soustava kanálků 1, jejichž osy svírají s vnějším povrchem· destičky 2 úhel menší než 90°, může tvořit buď definovanou strukturu, například v modulu čtverce nebo rovnostranného trojúhelníka, anebo· může mít statistické, nepravidelné, rozložení s definovanou hustotou, počtu kanálků 1 na jednotku vnějšího· povrchu destičky 2, z čehož vyplývá rozteč kanálků 1 jednotná nebo průměrná. Na obr. 2 je znázorněno provedení destičky 2 s kanálky 1 lomenými pod úhlem 5° až 90°, což slouží k potlačení zpětného proudu iontů, případně též optické zpětné vazby. Na obr. 3 je světlý průřez kanálků 1 definovaně.....proměnný, což přináší, výhody jak ve vlastní funkci násobiče, tak 1 v mechanických vlastnostech destičky s ohledem na pevnost, limity makroskopických rozměrů a. montáž. Z funkčního hlediska jsou na výstupní straně žádoucí průměry kanálků, při dané rozteči co nejmenší, zatímco na straně vstupní je tomu naopak. Mechanické vlastnosti se zlepšují s podílem neporušeného materiálu destičky. Průměr takto upravených kanálků je volen výhodně v rozmezí 30 % až 50% jejich průměrné rozteče. Proměnného průřezu kanálků lze s výhodou využít též v případě lomených kanálků, například s lineárně rozšířeným· světlým průřezem, zejména z technologických důvodů, k zabezpečení průniku obou částí. Na obr. 4 je znázorněna soustava dvou tenčích perforovaných slídových destiček 2 na sebe těsně uložených a s výhodou tak upravených, že ústí kanálku 1 leží proti sobě. V tomto uspořádání lze pro· některé případy velmi výhodně realizovat sestavu s odděleně vyvedenými a napájenými dílčími destičkami 2 o různém odporu, lišícím se pro reálné případy nejméně pětinásobně. Takto lze realizovat zejména složené destičky 2 s vyšším¹ výstupním proudem a zesílením, avšak při zachování stanovené a nezávisle nastavitelné diskriminační hladiny. Všechny uvedené varianty mikroikanálkových násobičů elektronů lze pro některé případy realizovat s výhodou tak, že destička 2 nebo soustava destiček 2 je upravena ve tvaru sledujícím rotačně symetrickou plochu, zpravidla ve tvaru kulového vrchlíku. Vhodné technické provedení spočívá ve fixaci destiček 2 v tomto tvaru pomocí obvodového rámečku, který slouží zároveň jako montážní upevňovací element. Sférické provedení přitom zlepšuje tvarovou a poziční stabilitu destiček 2 v soustavách s proximitní fokusací, kde existují nezanedbatelné elektrostatické síly a současně je dán předpoklad pro omezení degradace obrazu v periferních partiích při použití elektrostatické fokusace inverzní.

Claims (5)

1. Mikrokanálkový násobič elektronů tvořený soustavou příčných kanálků v elementu tvaru destičky s plochou o lineárních rozměrech řádově převyšujících tloušťku destičky, vyznačený tím, že každá destička (2) soustavy destiček (2), které jsou na sebe přiloženy a ústí jejich kanálků (1) leží proti sobě, je tvořena listem slídy tloušťky 50 až 900 fíni a průměrná rozteč kanálků (1) je 1 až 10 μΐη, přičemž elektrická vodivost vnitřního povrchu kanálků (1) je změnou chemického složení upravena na hodnotu 10¹¹ až 1013 ohm na čtverec.

2. Mikrokanálkový násobič elektronů podle bodu 1, vyznačený tím, že osy kanálků

VYNÁLEZU (lj svírají s vnějším povrchem destičky (2) úhel 45° až 90°.

3. Mikrokanálkový násobič elektronů podle bodu 1, vyznačený tím, že osy kanálků (lj jsou lomené pod úhlem 5° až 90°.

4. Mikrokanálkový násobič elektronů podle hodů 1 až 3, vyznačený tím, že světlý průřez kanálků (lj v jejich délce napříč destičkou (2) je proměnný, přičemž průměr kanálků (lj je 30 až 50% jejich průměrné rozteče.

5. Mikrokanálkový násobič elektronů podle bodů 1 až 4, vyznačený tím, že destička (2) je tvořena ve tvaru obecné, rotačně symetrické plochy, například ve tvaru kulového vrchlíku.