DE1281056C2 - Dioden-bildverstaerkerroehre mit einer relativ grossflaechigen photokathode - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dioden-Bildverstärkerröhre mit einer relativ großflächigen Photokathode, einer Anode sowie mit einer zwischen Kathode und Anode angeordneten auf Kathodenpotential liegenden Zusatzelektrode, die wenigstens einen einwärts ragenden Wulst zur Einschnürung der elektrischen Feldlinien aufweist.

Es sind viele Anordnungen bekannt, die Einrichhingen aufweisen, mit deren Hilfe eine emittierende große Kathode auf einer elektronenernpfindlichen Schicht, beispielsweise einem Leuchtschirm, abgebildet wird. Als Beispiel für solche Anordnungen seien Bildwandlerröhren oder Bildverstärktranordnungen genannt. Als Flächenkathode werden bei derartigen Anordnungen Photokathoden verwendet, d.h., die Kathode besteht aus einer Schicht, die bei Einwirkung von für das menschliche Auge sichtbaren oder unsichtbaren Strahlen, z. B. Infrarotstrahlen, Ultra- +5 violettstrahlen oder Röntgenstrahlen, eine der Intensität der einfallenden Strahlung proportionale Elektronenmenge emittiert. Diese aus der großflächigen Kathode austretenden Elektronen können mit Hilfe eines elektronenoptischen Abbildungssystems beschleunigt und auf einer elektroneneinpfindlichen Schicht, z. B. einem Leuchtschirm fokussiert werden (vgl. deutsche Patentschriften 714 010, 896 396, 970 600, britische Patentschrift 802 960, schweizerische Patentschrift316948 und von F. Eckart, »Elektronenoptische Bildwandler und Röntgenbildverstärker«, 1956, S. 14, 15, 31).

Es ist bekannt, die Photokathodenschicht mittels in die Röhre eingebrachter Verdampfereinrichtungen herzustellen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zu vermeiden, daß das zu verdampfende Material, insbesondere das Unterlagemetall auf den Elektronenbahnen benachbarte Elektrodenoberflächen auftrifft.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Anode aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten, einen Ringspalt bildenden Rohrabschnitten besteht, von denen der Abschnitt mit dem geringeren Querschnitt den Abschnitt mit dem größeren Querschnitt zur Kathode hin überragt, daß in dem zwischen den beiden konzentrischen Rohrabschnitten der Anode gebildeten Ringspalt die Verdampfungsemrichtungen zum Aufdampfen der Photokathode angeordnet sind, daß der innere Anodenzylinder mit Hilfe eines kegelmantelförmigen Metallteiles an dem äußeren Anodenzylinder befestigt ist und daß die Durchführungen für die Stromzuführungsdrähte der Verdampfungseinrichtungen möglichst weit von dem kathodenseitigen Ende der Anode entfernt sind.

Eine gemäß der Erfindung aufgebaute Bildwandlerröhre, bestehend aus einem Kathodensystem und einem Anodensystem sowie den üblichen Zuleitungen für die Getterung und die Bedampfung der Kathode, also ein sogenanntes Diodensystem, zeigte Randschärfen, dk> ein Vielfaches von dem waren, was man bislang von derartigen Röhrentypen gewohnt war. Aber gerade bei einfachen Diodensystemen war die mit Hilfe des Erfindungsgegenstandes erzielte Verbesserung frappant, vor allem in Anbetracht der einfachen aufgewandten Mittel.

An Hand der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung im folgenden näher erklärt werden.

In den Figuren sind jeweils nur die zur Erklärung der Erfindung notwendigen Teile einer elektronenoptischen Anordnung dargestellt, und zwar in F i g. 1 die wesentlichen Teile einer sogenannten Diodenbildwaadlerröhre.

Der Leuchtschirm ist aus Gründen der Vereinfachung jeweils nicht dargestellt. An einer Vakuumhülle 1, deren Mantel gewöhnlich aus einem Glasrohr besteht, ist die auf Kathodenpotential liegende Elektrode 2 angeordnet. In diese Elektrode 2 ist eine strahlendurchlässige Scheibe 3 eingesetzt, die die eigentliche Photokathode 4 traägt. Die Photokathode 4 liegt üblicherweise mit Hilfe eines im allgemeinen ringförmigen aufgedampften Metallspiegels auf d;m Potential der Elektrode 2. In einigem axialen Abstand von der Kathode 4 befindet sich eine Anode 5, die aus zwei konzentrischen Zylindern 6 und 7 besteht. Der innere Zylinder 6 soll dabei näher an der Kathode 4 liegen als der äußere Zylinder 7. Diese Bedingung ist wesentlich zur Ausbildung des erstrebten Feldverlaufs, der weiterhin noch durch Mittel zur Einschnürung der Feldlinien bewirkt wird. Ein solches Mittel besteht bei der Anordnung nach F i g. 1 aus einer wulstartigen ringförmigen Einkerbung 8 in der Elektrode 2. Hierbei ist es wesentlich, daß diese Einkerbung in dem Raum zwischen der Kathode 4 und der Anode 5 liegt. Vorzugsweise liegt diese Einkerbung etwa in der der Anode zugewandten Hälfte, wenn man den Abstand zwischen der Anode 5 und der Kathode 4 in zwei Hälften geteilt betrachtet. Jedoch wird diese Wulst im allgemeinen nicht näher an die Anode herangebracht als etwa auf Vs des Abstandes Anode—Kathode.

In dem Raum zwischen den beiden Anodenzylindern 6 und 7 sind die für die Herstellung der Kathode notwendigen Verdampferanordnungen 9 und 10 untergebracht. Diese können üblicherweise aus einem elektrisch heizbaren Widerstandsdraht bestehen, der mit dem die Kathode bildenden Material bedeckt ist und nach dem Auspumpen der Röhre das Aufdampfen der Kathodenschicht bewirkt.

Die F i g. 2 zeigt eine vergrößerte Aufsicht auf die

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den Anodenzylindem bestimmt den AufdampfwinkeL Die Pillen sind deshalb im allgemeinen so tief in den Ringspalt einzuführen, daß möglichst kein verdampftes Material, insbesondere nicht das Unteriagemetall, auf die den Elektronenbahnen benachbarten Elektrodenoberflächen auftrifft.

Im folgenden sollen teilweise die ungefähren Maße eines Ausführungsbeispieles einer Bildwandlerdiode gemäß der Erfindung angegeben werden, z.B. Abo stad Wulst—Anode 8 mm, Durchmesser der inneren Anode 5 und der äußeren Anode 14 mm, Durchmesser des Kathodenrohres 26 mm, Abstand Anode— Oiel^ZZ^J Τ" a™*!**¹*«» benötigt. Kathode 22 mm, Wulsttiefe 3 mm, Abstand An-

uic innere Anode 6 ist mit Hilfe eines trichterför- ode—Leuchtschirm 26,5 mm.

^dem äußeren Anoden- 15 Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen An-Vn "^ies.g^escment, damit die Durchfüh- Ordnung ist darin zu sehen, daß eine Randschärfen-A* so weit wie möglich von dem Spalt zwi- verbesserung erreicht wird, ohne daß eine Durchmesser folgenden Elektrode ent- servergrößerung des Kathodenraumes notwendig ist. fih ^ΪΠ j^^1111611' um so zu verhin- Damit läßt sich der Durchmesser derartiger Röhren icutunrungsdräbfe zwischen der Vaku- 20 im gesamten verringern, und trotzdem lassen sich die rünruneen 12 Hh^bI ™^lg' ¹^ ^{und den DurCfl}- den Vakuumraum bildenden Isolierteile, also im vvelich h«rimm^ λ ν il · Elektronen wesent- sentlichen die Glaswandungsteile zwischen den Elek-

stören ^{m uns}y^mmetrischer Weise troden, vergrößern. Damit werden die Kriechstrek-

Die I a«* dor v»r^ * -,ι ^ken verlängert und die Hochspannungsfestigkeit der

uic Lage der VerdampfwpiUen zwischen den bei- 25 Röhre dadurch erhöht

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Dioden-Bildveistärkerröhre mit einer relativ großflächigen Photokathode, einer Anode sowie mit einer zwischen Kathode und Anode angeordneten auf Kathodenpotential liegenden Zusatzelektrode, die wenigstens einen einwärts ragenden Wulst zur Einschnürung der elektrischen Feldlinien aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten, einen Ringspalt bildenden Rohrabschnitten besteht, von denen der Abschnitt mit dem geringeren Querschnitt den Abschnitt mit dem größeren Querschnitt zur Kathode bin überragt, daß in dem zwischen den beiden konzentrischen Rohrabschnitten der Anode gebildeten Ringspalt die Verdampfungseinrichtungen zum Aufdampfen der Photoka<hode angeordnet sind, daß der innere Anodenzylinder mit Hilfe eines kegelmantelförmigen Metallteiles an dem äußeren Anodenzylinder befestigt ist und daß die Durchführungen für die Stromzuführungsdrähte der Verdampfungseinrichtungen möglichst weit von dem kathodenseitigen Ende der Anode entfernt sind.