DE1171546B - Process for the production of an image amplifier tube - Google Patents
Process for the production of an image amplifier tubeInfo
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- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Internat. KI.: H Ol jBoarding school KI .: H Ol j
Deutsche Kl.: 21 g - 29/40 German class: 21 g - 29/40
Nummer: 1171546Number: 1171546
Aktenzeichen: A 35052 VIII c / 21;File number: A 35052 VIII c / 21;
Anmeldetag: 5. Juli 1960Filing date: July 5, 1960
Auslegetag: 4. Juni 1964Opening day: June 4, 1964
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Bildverstärkerröhre, die eine Hülle besitzt, die ein oder mehrere Röhrenelemente enthält, bei dem ein Röhrenelement in eine Hilfskammer eingesetzt wird, bei dem die Hilfskammer und die Hülle evakuiert werden und bei dem ein Dampf in die Hilfskammer eingeführt wird, um die Oberfläche des Röhrenelementes mit einer Schicht aus gewünschtem Material zu überziehen.The invention relates to a method of manufacture an image intensifier tube having a shell containing one or more tube elements which a tubular member is inserted into an auxiliary chamber, in which the auxiliary chamber and the shell evacuated and in which a steam is introduced into the auxiliary chamber to reach the surface of the To cover the tubular element with a layer of the desired material.
Bei der Herstellung von Bildverstärkerröhren ist es notwendig, Elektroden mit empfindlichen Oberflächen, wie z. B. Photokathoden zu verwenden. Eine derartige Oberflächenschicht wird durch Überziehen der Elektrode mit einem geeigneten Material, z. B. Antimon, hergestellt. Es ist notwendig, diesen Überzug in einem Vakuumprozeß niederzuschlagen, bei dem sich die Elektrode in einer evakuierten Kammer befindet. Dann kann Caesiumdampf eingeführt werden, um die gewünschten Teile der Oberfläche der Elektrode zu überziehen, so daß eine lichtelektrische Kathode gebildet wird.When manufacturing image intensifier tubes, it is necessary to use electrodes with sensitive surfaces, such as B. to use photocathodes. Such a surface layer is made by overlaying the electrode with a suitable material, e.g. B. antimony produced. It is necessary to have this coating in a vacuum process in which the electrode is in an evacuated chamber is located. Then cesium vapor can be introduced to the desired parts of the surface of the Electrode to be coated so that a photoelectric cathode is formed.
Wenn andere Elektroden dem Caesiumdampf ausgesetzt werden, wird der Dampf dort niedergeschlagen und verursacht unerwünschte Effekte. Das Caesium vergiftet die Oberfläche der anderen Elektroden in einer unerwünschten Weise, was dazu führen kann, daß während des Betriebes der Röhre positive Caesiumionen erzeugt werden.When other electrodes are exposed to the cesium vapor, the vapor is deposited there and causes undesirable effects. The cesium poisons the surface of the other electrodes in an undesirable manner, which can lead to positive during operation of the tube Cesium ions are generated.
Bei gewissen Herstellungsverfahren ist es ferner notwendig, die evakuierte Röhre bei einer hohen Temperatur auszuheizen, bei der die photoempfindlichen Elektroden unter Umständen nicht temperaturbeständig sind.In certain manufacturing processes it is also necessary to keep the evacuated tube at a high To bake out a temperature at which the photosensitive electrodes may not be temperature-resistant are.
Um die Oberfläche der Photokathode mit dem andere Elektroden vergiftenden Material zu überziehen, ist es bekannt, die Photokathode in einer Hilfskammer unterzubringen, welche von dem Teil der Röhre, der die anderen Elektroden enthält, abgeschlossen ist.To coat the surface of the photocathode with the material poisoning the other electrodes, it is known to accommodate the photocathode in an auxiliary chamber which is part of the part the tube containing the other electrodes is closed.
Es ist aus der deutschen Patentschrift 695 498 bekannt, die Hilfskammer von den übrigen Teilen der Röhre durch eine Membran zu trennen. Nachdem der Überzug hergestellt worden ist, wird die Membran zerstört, so daß die Photokathode in die gewünschte Lage gebracht werden kann. Aus der deutschen Patentschrift 1 040 139 ist es bekannt, daß die Photokathode selbst die Hilfskammer von den übrigen Teilen der Röhre trennt. Nach Herstellung des Überzuges wird die Photokathode umgedreht, so daß die mit dem Überzug versehene Fläche dem Teil der Röhre zugewendet ist, der die anderen Elektroden enthält.It is known from German Patent 695 498, the auxiliary chamber of the remaining parts of the Separate tube by a membrane. After the coating has been made, the membrane is destroyed so that the photocathode can be brought into the desired position. From the German Patent 1 040 139 it is known that the photocathode itself the auxiliary chamber of the other parts of the tube separates. After the coating has been made, the photocathode is turned over, see above that the surface provided with the coating faces that part of the tube to which the other electrodes contains.
Verfahren zur Herstellung einer Bildverstärkerröhre Method of manufacturing an image intensifier tube
Anmelder:Applicant:
Associated Electrical Industries Limited, LondonAssociated Electrical Industries Limited, London
Vertreter:Representative:
Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,Dr.-Ing. W. Reichel, patent attorney,
Frankfurt/M., Parkstr. 13Frankfurt / M., Parkstr. 13th
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
John Treagus Balkwill, Harlow, Essex,John Treagus Balkwill, Harlow, Essex,
James Robert Folkes, Enfield, MiddlesexJames Robert Folkes, Enfield, Middlesex
(Großbritannien)(Great Britain)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
Großbritannien vom 6. Juli 1959 (23 148)Great Britain 6 July 1959 (23 148)
Die beiden bekannten Verfahren sind verhältnismäßig schwierig durchführbar und erfordern zusätzliche Apparaturen, entweder zur Zerstörung der Trennmembran und zum Entfernen der Bruchstücke dieser Membran oder zum Drehen der Photokathode. Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Bildverstärkerröhre auf einfacherem Wege herzustellen, wobei eine Beeinträchtigung der Oberflächen von anderen in der Röhre befindlichen Elektroden vermieden werden soll.The two known methods are relatively difficult to carry out and require additional ones Apparatus, either for destroying the separating membrane and for removing the fragments this membrane or to rotate the photocathode. The invention aims to solve the problem to manufacture an image intensifier tube in a simpler way, with an impairment of the surfaces other electrodes in the tube should be avoided.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß zunächst die Hilfskammer an die Bildverstärkerröhre über eine lange Verbindungsleitung angeschlossen wird, die einen Querschnitt besitzt, der groß genug ist, ein Röhrenelement durch die Leitung hindurchzuführen, der aber klein ist im Vergleich zu der Länge der Leitung, so daß beim Bedampfen ein bemerkenswerter Durchfluß des Dampfes aus der Hilfskammer in die Bildverstärkerröhre nicht erfolgt, daß dann das Röhrenelement durch die Verbindungsleitung in die Bildverstärkerröhre gebracht wird, und daß schließlich die Leitung an einem Punkt in der Nähe des Bildverstärkerrohres abgeschmolzen wird.According to the invention this is achieved by first connecting the auxiliary chamber to the image intensifier tube is connected via a long connecting line, which has a cross-section that is large enough to pass a tubular element through the conduit, but which is small compared to the length of the line, so that a remarkable flow of the steam from the Auxiliary chamber in the image intensifier tube does not take place, that the tube element is then brought into the image intensifier tube through the connecting line, and that finally the line is melted at a point near the image intensifier tube.
Nach diesem Verfahren kann die Photokathode mit dem Dampf behandelt werden, ohne daß gasdichte Wände erforderlich sind, um eine Vergiftung der Elektroden zu vermeiden.According to this method, the photocathode can be treated with the vapor without becoming gas-tight Walls are required to avoid poisoning the electrodes.
409 598/328409 598/328
3 43 4
Die Röhre und die darin enthaltenen Elemente leitungen durch die Wand der Kammer verlaufen, können bei einer hohen Temperatur ausgeheizt wer- Ferner ist ein Behälter 24 vorgesehen, aus dem ein den, bevor irgendwelche hitzeempfindliche Elemente lumineszierendes Material mit Hilfe eines Heizdrahtes von der Hilfskammer in die Röhre hineingebracht 25, der durch die Wand der Kammer verläuft, abgewerden. 5 dampft werden kann. Die Behälter 19, 21 und 24The tube and the elements contained therein run through the wall of the chamber, can be baked out at a high temperature. Furthermore, a container 24 is provided from which a the before any heat-sensitive elements luminescent material with the help of a heating wire brought 25 from the auxiliary chamber into the tube which runs through the wall of the chamber. 5 can be steamed. Containers 19, 21 and 24
Zweckmäßigerweise besteht die Leitung aus einem sind so in der Kammer 11 gelagert, daß die ver-Glasrohr, das einen Querschnitt besitzt, der nur dampften Materialien je nach Wunsch auf einer oder etwas größer als der Querschnitt des Röhren- auf beiden der Oberflächen der Elektroden niederelementes ist. geschlagen werden können, um den gewünschtenAppropriately, the line consists of a are so stored in the chamber 11 that the ver-glass tube, that has a cross-section that only steamed materials as desired on one or slightly larger than the cross section of the tube low element on both of the surfaces of the electrodes is. Can be beaten to the desired
Das Röhrenelement kann z. B. einen Rahmen be- ίο Überzug bzw. die gewünschten Überzüge auf der sitzen, der einen Schirm trägt, der als Bildverstärker- Elektrode zu bilden.The tubular element can e.g. B. a frame be ίο coating or the desired coatings on the sitting, wearing a screen that acts as an image intensifier electrode.
elektrode ausgebildet werden soll. Der zugesetzte in einer Aussparung 27 in der Wand der Kammerelectrode is to be formed. The added one in a recess 27 in the wall of the chamber
Dampf kann Caesiumdampf sein. 11 befindet sich ein ferromagnetischer Stab 26, derSteam can be cesium vapor. 11 is a ferromagnetic rod 26, the
An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher etwa denselben Querschnitt wie die Elektrode 18 beerläutert werden. Die Zeichnung zeigt einen Quer- 15 sitzt und deshalb durch die Leitung 12 verschoben schnitt durch eine Vervielfacherröhre. Die aus Glas werden kann.The invention is intended to explain approximately the same cross section as the electrode 18 in more detail with reference to the drawing will. The drawing shows a cross seat 15 and is therefore displaced by the line 12 cut through a multiplier tube. Which can be made of glass.
bestehende Hülle 1 der Röhre enthält eine Elek- Die Hülle 1 der Vervielfacherröhre enthält einenThe existing envelope 1 of the tube contains an electrical The envelope 1 of the multiplier tube contains one
tronenquelle 2 und andere Elektroden 3, 4, 5 und 6, Halter 31, der die Elektrode 18 aufnehmen kann, die entlang der Röhre verteilt sind und jeweils mit Ferner kann ein Halter 32 für eine zweite Elektrode einer geeigneten Spannungsquelle verbunden werden 20 33 vorgesehen sein, die eine oder mehrere empfindkönnen. Die Vervielfacherröhre kann eine Bild- liehe Oberflächen erhalten soll. Die zweite Elektrode verstärkerröhre sein, bei der die das Bild tragende ist relativ zu einer zweiten engen Leitung 34 ausge-Strahlung, z. B. sichtbares Licht oder Röntgen- richtet, durch die die Elektrode eingeführt werden strahlen, auf die Endwand 7 der Röhre durch eine kann. Die Leitung 34 verbindet die Hülle 1 mit einer Linse 8 auffällt. 25 zweiten Hilfskammer, die ähnlich wie die Kammer 11electron source 2 and other electrodes 3, 4, 5 and 6, holder 31, which can hold the electrode 18, which are distributed along the tube and each with a holder 32 for a second electrode a suitable voltage source can be provided which can sense one or more. The multiplier tube can receive an image borrowed surface. The second electrode be an intensifier tube in which the image carrying the image is emitted relative to a second narrow line 34, z. B. visible light or X-ray directs through which the electrode is inserted radiate onto the end wall 7 of the tube through a can. The line 34 connects the sheath 1 with a Lens 8 is noticeable. 25 second auxiliary chamber, similar to chamber 11
Die Röhre enthält ferner Elektroden, die z. B. als ausgebildet ist.The tube also contains electrodes, e.g. B. is designed as.
Fluoreszenzschirm, als photoemittierende Elektroden, Während der Herstellung einer VervielfacherröhreFluorescent screen, as photo-emitting electrodes, during the manufacture of a multiplier tube
als Photoleiter, als sekundär emittierende Elektroden befindet sich die Elektrode 18 im Halter 17 in der oder sonstwie ausgebildet sind, wie dies bei bekann- Kammer 11. Die Behälter 19, 21 und 24 werden mit ten Bildverstärkern der Fall ist. Jede dieser Elek- 30 den gewünschten Materialien gefüllt. Die Hülle 1 und troden besitzt mindestens eine Oberfläche aus einem die Kammer 11 werden über die betreffenden Vaempfindlichen Überzug. Ein derartiger Überzug wird kuumleitungen evakuiert. Die gewünschten empfindz. B. durch das Niederschlagen einer Caesiumschicht liehen Überzüge werden dann auf die Oberfläche auf einer Grundlage aus Antimon gebildet. Diese Art oder die Oberflächen der Elektrode 18 durch Beheides Überzuges muß auf das Antimon in einer eva- 35 zung eines oder aller Behälter 19, 21 und 24 niederkuierten Kammer aufgebracht werden. Weil Caesium geschlagen. Die Beheizung kann nacheinander oder andere Oberflächen vergiftet, darf das Caesium nicht gleichzeitig erfolgen. Durch Beheizen eines dieser auf der Oberfläche anderer Elektroden innerhalb der Behälter wird z. B. Caesiumdampf erzeugt, der sich Röhre niedergeschlagen werden. als Schicht auf der Oberfläche der Elektrode 18As a photoconductor, as a secondary emitting electrode, the electrode 18 is located in the holder 17 in the or otherwise designed, as is known in chamber 11. The containers 19, 21 and 24 are with th image intensifiers is the case. Each of these electrodes is filled with the desired materials. The shell 1 and Troden has at least one surface from which the chamber 11 is sensitive to the relevant Va Coating. Such a coating is evacuated in the vacuum line. The desired sensation. B. by the deposition of a layer of cesium borrowed coatings are then on the surface formed on a basis of antimony. This type or the surfaces of the electrode 18 by both The coating must be applied to the antimony in an evacuation of one or all of the containers 19, 21 and 24 Chamber are applied. Because cesium struck. The heating can be sequential or If other surfaces are poisoned, the cesium must not occur at the same time. By heating one of these on the surface of other electrodes within the container is e.g. B. generated cesium vapor, which Tube to be knocked down. as a layer on the surface of the electrode 18
Während der Herstellung der Vervielfacherröhre 4° niederschlägt. Dieser Dampf diffundiert nicht entlang kann es notwendig sein, die Hülle 1 nach dem Eva- der Leitung 12 in die Hülle 1, weil der Druck in dem kuieren auszubeizen, um alle Gasspuren aus der Hülle ganzen evakuierten System sehr niedrig ist und weil zu entfernen. Dabei kann es jedoch vorkommen, daß der Querschnitt der Leitung 12 klein ist. Deshalb vereinige der empfindlichen Oberflächen der Elektroden giftet der Dampf nicht andere Oberflächen in der bei diesen Temperaturen nicht hitzebeständig sind, so 45 Hülle 1. Die geschlossene Klappe 15 ergibt zwar daß sie vor zu hohen Temperaturen geschützt werden keine gasdichte Abdichtung zwischen der Kammer 11 müssen. und der Leitung 12, jedoch trägt sie dazu bei, dieDuring the manufacture of the multiplier tube 4 ° is reflected. This vapor does not diffuse along it may be necessary to remove the casing 1 after evacuating the line 12 into the casing 1 because the pressure in the kuieren is very low in order to remove all traces of gas from the casing in the entire evacuated system. However, it can happen that the cross section of the line 12 is small. Therefore unite the sensitive surfaces of the electrodes, the steam does not poison other surfaces in which are not heat-resistant at these temperatures, so 45 shell 1. Although the closed flap 15 results in that they are protected from excessively high temperatures, no gas-tight seal between the chamber 11 is required. and the line 12, however, it contributes to the
Die Hülle 1 kann über die Leitung 9 evakuiert Diffusion des Dampfes von der Kammer 11 in die werden. Die Hülle 1 ist über eine lange Leitung 12 Leitung 12 zu vermindern.The envelope 1 can diffusion of the vapor from the chamber 11 into the evacuated via the line 9 will. The sheath 1 is to be reduced via a long line 12 line 12.
mit einer Hilfskammer 11 verbunden. Diese Leitung 5° Wenn die Hülle 1 und deren Inhalt ausgeheizt werbesitzt einen engen Querschnitt von zweckmäßiger- den müssen, um den Innendruck auf einen sehr weise rechteckiger Gestalt. Die Leitung 12 ist an niedrigen Betrag zu bringen, kann dies ohne Aufihren Enden mit der Hülle 1 und der Kammer 11 heizen der Kammer 11 und ihres Inhalts erreicht vakuumdicht verbunden und bildet dort die Öffnun- werden, weil sich die Kammer 11 in einiger Entfergen 13 und 14. Die Öffnung 14 kann durch eine 55 nung von der Hülle 1 befindet. Die Wärme wird von Metallklappe 15 verschlossen werden, die an einem der Leitung 12 nur schlecht weitergeleitet, insbeson-Ende drehbar gelagert ist, so daß sie von der Öff- dere wenn die Leitung aus Glas besteht. Die Eleknung 14 weggeklappt werden kann. trode 18 in der Kammer 11 wird deshalb durch dasconnected to an auxiliary chamber 11. This line 5 ° when the envelope 1 and its contents are baked out a narrow cross-section of the need to reduce the internal pressure to a very high level wise rectangular shape. The line 12 is to be brought to a low level, this can be done without interruption Ends with the envelope 1 and the chamber 11 heat the chamber 11 and its contents connected in a vacuum-tight manner and forms the opening there because the chamber 11 is some distance away 13 and 14. The opening 14 can be located in the envelope 1 through a 55 opening. The heat is from Metal flap 15 are closed, which passed on poorly on one of the line 12, in particular the end is rotatably mounted so that it is of the opener when the line is made of glass. The Eleknung 14 can be folded away. trode 18 in chamber 11 is therefore caused by the
Die Kammer 11 kann durch die Leitung 16 eva- Ausheizen nicht gefährdet.The chamber 11 cannot endanger the eva- bake-out through the line 16.
kuiert werden. Die Kammer besitzt einen Halter 17 6o Nach Beendigung des Ausheizens und nach dem für eine Elektrode 18, die einen empfindlichen Über- Aufbringen der Überzüge auf die Oberfläche der zug erhalten soll. Die Elektrode 18 kann als dünner Elektrode 18 kann die Klappe 15 geöffnet werden. Schirm ausgebildet sein. Die Elektrode 18 ist relativ Das öffnen erfolgt entweder durch Kippen der ganzen zu der Leitung 12 ausgerichtet und besitzt eine solche Einrichtung oder mit Hilfe eines Magnets. In der Größe, daß sie durch die Leitung 12 hindurchgeführt 65 Nähe des Stabes 26 befindet sich außerhalb der werden kann. Die Kammer 11 enthält ferner Behälter Kammer 11 ein Magnet. Der Magnet wird so bewegt, 19 und 21, aus denen Metall mit Hilfe von Heiz- daß der Stab 26 sich in Richtung auf die Elektrode drähten 22, 23 verdampft werden kann, deren Zu- 18 hinbewegen muß. Dadurch wird die Elektrode 18be kuiert. The chamber has a holder 17 6o after completion of the heating and after that for an electrode 18, which is to receive a sensitive over-application of the coatings on the surface of the train. The electrode 18 can be opened as a thin electrode 18, the flap 15. Be formed screen. The electrode 18 is relatively open. The opening takes place either by tilting the whole of it is aligned with the line 12 and has such a device or with the aid of a magnet. To the extent that it is passed through the line 12 65 near the rod 26 is outside of the can be. The chamber 11 also contains container chamber 11 a magnet. The magnet is moved 19 and 21, from which metal can be vaporized with the aid of heating, that the rod 26 wires 22, 23 towards the electrode, which has to move towards 18. This makes the electrode 18
in die Leitung 12 gebracht, so daß durch die Bewegung des Stabes 26 die Elektrode durch die Leitung 12 in die Hülle 1 geführt wird und sich schließlich in dem Halter 31 in der gewünschten Lage in der Hülle 1 befindet. Die Elektrode kann in der Nähe der inneren Oberfläche der Endwand 7 in der Hülle untergebracht werden. Es wurde also eine Elektrode mit einer oder mehreren empfindlichen Oberflächen durch Niederschlagen eines vergiftenden Materials gebildet und in die Hülle der Vervielfacherröhre gebracht. Die empfindliche Oberfläche wurde ohne ein Vergiften anderer Oberflächen der anderen Elektroden gebildet. Auch wurde die Oberfläche der Elektrode durch Ausheizen bei einer hohen Temperatur nicht nachteilig beeinflußt.brought into the lead 12 so that by the movement of the rod 26 the electrode through the lead 12 is guided into the sheath 1 and finally in the holder 31 in the desired position in the sheath 1 is located. The electrode can be housed in the sheath near the inner surface of the end wall 7 will. So it became an electrode with one or more sensitive surfaces by depositing it of a poisonous material and placed in the shell of the multiplier tube. The sensitive one Surface was formed without poisoning other surfaces of the other electrodes. Also, the surface of the electrode did not become disadvantageous by baking at a high temperature influenced.
Die zweite Elektrode 32 kann in einer zweiten Hilfskammer ähnlicher Konstruktion wie die Kammer 11 untergebracht werden. Nach der beschriebenen Behandlung kann die zweite Elektrode durch die Leitung 34 in die gewünschte Lage in der Hülle 1 ao gebracht werden.The second electrode 32 can be in a second auxiliary chamber of similar construction to the chamber 11 can be accommodated. After the treatment described, the second electrode can through the line 34 can be brought into the desired position in the casing 1 ao.
Nachdem die Elektroden durch die Leitungen in die gewünschte Lage in der Hülle 1 gebracht wurden, werden die Leitungen an Stellen, die sich nahe der Oberfläche der Hülle befinden, so abgeschmolzen, daß die Stutzen nicht weiter über die Oberfläche der Hülle hinausragen als das Stutzende der Leitung 9, die zum Evakuieren der Hülle verwandt wird. Der Querschnitt entlang der Länge der Hülle wird also nicht bemerkenswert erhöht.After the electrodes have been brought into the desired position in the sheath 1 through the leads, the lines are melted off at points that are close to the surface of the shell, that the connecting pieces do not protrude further beyond the surface of the casing than the connecting piece end of the line 9, which is used to evacuate the envelope. So the cross-section along the length of the envelope will be not noticeably increased.
Das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung ermöglichen die Herstellung einer Bildverstärkerröhre mit empfindlichen Elektroden, ohne daß dabei die Möglichkeit besteht, daß das zur Herstellung des empfindlichen Überzuges verwandte Material andere Oberflächen vergiftet. Auch besteht dabei nicht die Gefahr, daß empfindliche Oberflächen durch Ausheizen nachteilig beeinflußt werden. Durch die Erfindung ist es ferner möglich, mehrere Elektroden in der Hülle eng benachbart unterzubringen und eine Elektrode nahe der Endwand der Hülle vorzusehen. Jede Elektrode wird in einer zweiten Kammer individuell behandelt, so daß mit diesem Verfahren sehr vorteilhafte Ergebnisse erzielt werden können.The method and apparatus of the invention enable the manufacture of an image intensifier tube with sensitive electrodes, without the possibility that the production of the sensitive coating related material poisoning other surfaces. There is also no such thing There is a risk that sensitive surfaces will be adversely affected by baking out. Through the invention it is also possible to accommodate several electrodes in the sheath closely adjacent and one To provide an electrode near the end wall of the sheath. Each electrode is individual in a second chamber treated, so that very advantageous results can be achieved with this method.
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