DE1907649C - Bildaufnahmerohre - Google Patents

Description

grenzende Wirkung besitzt und damit ejne Art Über- überliegenden ebenen Flächen der Multidiodensteuerungsbegrenzung für die Multidiodenplatte be- scherbe und der Vielkanalplatte ergeben ein homowirkt. Diese begrenzende Wirkung vermindert bei genes elektrisches Feld. Die übrige Ausführung der Spitzlichtern eine zu große Bildung von Ladungs- Röhre entspricht dem Ausführungsbeispiel der trägerpaaren in der Multidiodenplatte, was zu einer 5 Fig. 1. Die vorliegende Ausführungsart der Fig. 2 Abwanderung von Ladungsträgern zu anderen Di- hat gegenüber dem der Fig.1 den Vorteil einer öden führen kann und damit Bildunschärfen ver- höheren Empfindlichkeit. Die höhere Empfindlichkeit Ursachen kann. ergibt sich durch die sehr große Vervielfachung der

Ein Ausfühningsbeispiel der Erfindung zeigt von der Kathode emittierten Elektronen in der Viel-Fig. 1. In einem Röhrenkolben 1 befindet sich auf io kanalplatte. Die Erfindung sieht bei Anwendungen, einer Fiberoptikscheibe 2 eine Photokathode, z. B. in denen eine noch höhere Empfindlichkeit und eine eine Multialkali-Photokathode 3. Das zu über- hohe Auflösung erforderlich ist, vor, die Kathode, tragende Bild wird auf der Fiberoptikeingangs- nicht wie in der F i g. 2 gezeigt wird, dem Eingang scheibe 2 abgebildet. Auf der Photokathode 3 werden der Vielkanalplatte in unmittelbarer Nähe gegenüberentsprechend der Lichtintensität in jedem Bildelement 15 zustellen, sondern entsprechend dem Ausführungs-Elektronen 4 ausgelöst. Diese Elektroden 4 werden beispiel der Fig. 1 eine Anode 5, die zwischen Kadurch die an die Anode 5 angelegte Spannung be- thode 3 und Vielkanalplatte 12 ein inhomogenes schleunigt und auf dem Multidiodentarget 6 elek- elektrisches Feld erzeugt, anzuordnen. Die Anode 5 tronenoptisch abgebildet. Das Multidiodentarget 6 beschleunigt die von der Kathode emittierten Elekbesteht z. B. aus einer etwa 15 μ dicken η-leitenden ao tronen und bildet sie auf der Vielkanalplatte 12 Silizium-Platte, in der auf der der Photokathode ab- elektronenoptisch ab.

gewandten Seite ein Raster von etwa 500 000 p-lei- Die erfindungsgemäße Bildaufnahmeröhre eignet tenden Inseln pro cm² vorhanden ist. Diese p-Über- - sich insbesondere auch zur Abbildung des Strahlengänge bzw. pn-Dioden werden in Sperrichtung be- bildes einer UV- oder Röntgenstrahlung. Bei dieser trieben, indem die η-leitende Platte auf ein positives as Anwendungsart kann zur Vereinfachung der Anorf-Potential von etwa 10 V gegenüber dem Potential der nung auf die Anwendung einer Photokathode verKathode 7 des Abtaststrahlsystems 8 gelegt wird und ziehtet werfen. Die Kombination der Multidiodendie p-leitenden Inseln durch den Abtastelektronen- platte mit einer Vielkanalplatte ist ausreichend, da strahl 9 auf das Potential der Kathode gebracht die auftreffende UV- bzw. Röntgenstrahlung in den werden. ₃o einzelnen Kanälen 13 der Vielkanalplatte so viel

Die Fokussierung und Ablenkung des Abtast- Elektronen auslöst, daß eine ausreichende Verstär-

strahles 9 erfolgt in üblicher Weise durch die Abtast- kung erzielt wird.

und Fokusslerspule 11 bzw. 10. Die in das Target Die Erfindung sieht in einer weiteren Ausführungseindringenden, von der Photokathode 3 emittierten art vor, die der Photokathode zugekehrten Seiten der Elektronen 4 erzeugen eine Vielzahl von Elektronen- 35 Multidiodenplatte 6 gegenüber schädigenden Einfius-Lochpaaren. Für jedes kV der angelegten Beschleu- sen bei der Herstellung oder beim Betrieb der Röhre nigungsspannung werfen z. B. im Silizium pro Elek- dadurch zu schützen, daß auf dieser Fläche eine tron etwa 300 Elektronen-Lochpaare erzeugt. Die Schutzschicht 17 aufgebracht ist.
von den eindringenden Photoelektronen im η-leiten- Die Fi g. 3 zeigt die Multidiodenplatte 6 einer derden Silizium ausgelösten Minoritäts-Ladungsträger 40 artigen Ausführungsart. Auf einer dünnen n-leitenden diffundieren jeweils über den in ihrer Nachbarschaft Silizium-Scheibe 14 sind auf einer Seite eine Vielzahl liegenden pn-übergang und entladen den von diesem von pn-Dioden 15 aufgebracht. Siliziumdioxydgebildeten Kondensator in den Pausen zwischen zwei Schichten 16 bedecken den η-leitenden Bereich zwiaufeinanderfolgenden Abtastungen. Der Abtast- sehen den Dioden. Auf der den Dioden gegenüberelektronenstrahl 9 bringt die p-leitenden Seiten der 45 liegenden und der Photokathode zugekehrten Seite Dioden wieder auf Kathodenpotential zurück. Der befindet sich eine Schutzschicht 17. Diese Schutzdabei fließende Ladestrom wird als Bildsignal aus- schicht ist so bemessen, daß die Energie der auftrefgewertet. fenden Elektronen nicht wesentlich vermindert wird,

Ein weiteres Erfindungsbeispiel ist in Fig. 2 dar- eine Schädigung der Multidiodenplatte, z. B. störende gestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel werfen die 50 Adsorption oder chemische Reaktion an der Obervon der Photokathode 3 ausgelösten Photoelektronen fläche der Siliziumscheibe, jedoch verhindert wird, mit Hilfe einer bekannten Vielkanal-Sekundär- Die Schicht besteht z.B. aus eh\er aufgedampften emissionsplatte zueist vervielfacht. Die Vielkanal- Aluminium-oder Goldschicht,
platte 12 besteht aus einer Glasplatte aus geeignetem Eine weiten; vorteilhafte Möglichkeit zur Erzie-Material, auf der sich eine Vielzahl von durchgehen- 55 lung einer ausreichenden Schutzwirkung besteht geden Löchern 13 mit leitenden Seitenwänden mit maß einer Weiterbildung der Erfindung darin, die der einem Durchmesser von etwa 10 ... 20 μ befinden. Photokathode zugekehrte Seite der Multidiodenplatte An die leitenden Stirnflächen wird eine Spannung so zu dotieren, daß eine n+-Leitfähigkeit entsteht, zur Beschleunigung der Sekundärelektronen an- Eine derartige Leitfähigkeit ist zur Erzielung einer gegelegt. Die Multidiodenscheibe 6 befindet sich in un- 60 ringen Rekombinationsgeschwindigkeit der Ladungsmittelbarer Nähe der Vielkanalplatte 12. Durch eine träger bei vielen Multidiodenplatten sowieso vorgepositive, an die Vielkanalplatte 12 und an die Multi- sehen. Für eine Schutzwirkung ist diese zu dünn, diodenplatte 6 angelegte Spannung werfen die aus weshalb vorgeschlagen wird, diese Schicht entspreder Kathode bzw. Vielkanalplatte austretenden Elek- chend zu verstärken, und zwar vorzugsweise dicker tronen beschleunigt und fokussiert. Die sich gegen- 65 auszubilden als 1 μπι.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

tronen nicht wesentlich vermindert, jedoch eine Patentansprüche: Schädigung der Oberfläche der Multidioden platte (6) verhindert

1. Bildaufnahmeröhre mit einer Photokathode, 11. Bildaufnahmeröhre nach einem der vordie entsprechend einem aufprojizierten Bild S hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich-Photoelektronen emittiert, die mittels eines elek- net, daß die Multidiodenplatte (6) auf der der irischen Feldes beschleunigt und elektronen- " Photokathode (3) zugekehrten Seite eine veroptisch auf einer Speicherelektrode abgebildet stärkte Schicht mit einer n⁺-Leitfähigkeit aufwerden, dadurch gekennzeichnet, daß weist.

als Speicherelektrode eine an sich bekannte io .

Multidiodenplatte (6) eines Multidiodenvidikons
vorgesehen ist, deren pn-Dioden (15) durch von

den auf treffenden Elektronen erzeugte Ladungs- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bildaufträger dem Bildinhalt entsprechend entladen nahmeröhre mit einer Photokathode, die entsprechend werden. 15 einem aufprojizierten Bild Photoelektronen emittiert,

2. Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 1, da- die mittels eines elektrischen Feldes beschleunigt und durch gekennzeichnet, daß die Photoelektronen elektronenoptisch auf einer Speicherelektrode ab- und zusätzliche durch Sekundärprozesse erzeugte gebildet werden.

Elektronen durch ein elektrisches Feld beschleu- Neben den bisherigen Bildaufnahmeröhren, wie

nigt und auf der Multidiodenplatte (6) abgebildet ao Vidikon, Plumbikon, Image Orthikon, Image Isocon, werden. ist neuerdings das sogenannte Multidiodenvidikon

3. Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 1 oder 2, bekanntgeworden. Das Multidiodenvidikon mit einer dadurch gekennzeichnet, daß vor der Multi- Multidiodenplatte als photoleitfähiges Element hat diodenplatte eine Sekundäremissionsvielkanal- gegenüber den bisherigen Bildaufnahmeröhren den platte (12) (SE-Vielkanalplatte) angeordnet ist, as Vorteil einer geringen Trägheit, einer Unempfindwelche die von der Photokathode (3) ausgehen- lichkeit gegenüber Spitzenlichtern, einer großen den Elektronen vervielfacht, und daß sich zwi- mechanischen Festigkeit und einer längeren Betriebsschen der SE-Vielkanalplatte und der Multi- lebensdauer. Insbesondere gegenüber dem SEC-diodenplatte (6) ein elektrisches Feld zur Be- Vidikon, dem Image Orthikon und dem Image Isoschleunigung und Fokussierung der austretenden 30 con ergibt sich aber der Nachteil einer verhältnis-Elektronen befindet. mäßig geringen Empfindlichkeit.

4. Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 1, 2 Als Supervidikon ist weiterhin eine Bildaufnahmeoder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur röhre bekannt, deren schichtfönnige und sekundär-Erzeugung eines homogenen elektrischen Feldes emissionsverstärkende, z. B. aus Kaliumchlorid bezwischen der SE-Vielkanalplatte (12) und Multi- 35 stehende Speicherelektrode mit durch eine Netzdiodenplatte (6) und/oder der Photokathode (3) elektrode beschleunigten, von einer Photokathode und der SE-Vielkanalplatte (12) oder der Photo- stammenden Elektronen beaufschlag* wird, um dakathode (3) und der Multidiodenplatte (6) vor- durch Bildverzerrungen bei hoher Ausnutzung der gesehen sind. Sekundäremission zu verhindern.

5. Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 1, 2 40 Um eine Bildaufnahmeröhre mit der Eigenschaft oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwi- einer geringen Trägheit, Unabhängigkeit gegenüber sehen der Photokathode (3) und der nachfolgen- Spitzenlichtern, großer mechanischer Festigkeit und den SE-Vielkanalplatte (12) bzw. Multidioden- längerer Lebensdauer bei gleichzeitig hoher Empfindplatte (6) ein inhomogenes elektrostatisches Feld lichkeit zu schaffen, wird gemäß der Erfindung vorbefindet, welches die von der Photokathode (3) 45 geschlagen, daß als Speicherelektrode eine an sich emittierten Elektronen beschleunigt auf diesen bekannte Multidiodenplatte (6) eines Multidiodenelektronenoptisch abbildet. vidikons vorgesehen ist, deren pn-Dioden \15)

6. Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 4, da- durch von den auftreffenden Elektronen erzeugte durch gekennzeichnet, daß zusätzliche Mittel zur Ladungsträger dem Bildinhalt entsprechend entladen Erzeugung eines fokussierenden magnetischen 50 werden.

Feldes vorgesehen sind. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen

7. Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 3, da- Bildaufnahmeröhre besteht in ihrer erreichbaren sehr durch gekennzeichnet, daß die Strahlung des zu hohen Empfindlichkeit, die durch die hohe Verstärübertragenden Bildes in der Vielkanalplatte (12) kung der mit beschleunigten Elektronen beaufschlagunmittelbar Elektronen auslöst, die durch die 55 ten Multidiodenplatte erzielt wird. Bei vergleichbarer Vielkanalplatte vervielfacht werden. Elektronenbeschleunigung läßt sich erfindungsgemäß

8. Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 7, da- eine um etwa 10- bis 30mal höhere Verstärkung erdurch gekennzeichnet, daß die Strahlung eine zielen als bei einer Röhre mit Sekundäremissions-UV- oder Röntgenstrahlung ist. speicherelektrode. Durch mit großer Energie auf-

9. Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 1 oder 2, 60 treffende Elektronen werden in der Multidiodenplatte dadurch gekennzeichnet, daß die Multidioden- eine Vielzahl von Ladungsträgerpaaren pro auftrefplatte (6) aus Silizium besteht. fendem Elektron erzeugt, wodurch offensichtlich die

10. Bildaufnahmeröhre nach einem der vor- hohe Verstärkung bewirkt wird.

hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- Die gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel

net. daß die Multidiodenplatte (6) auf der der 65 zur Elektronenbeschleunigung verwendete, an und Photokathode (3) v-w kehrten Seite eine Schutz- für sich bekannte Vielkanalsekundäremissionsverstärschicht (17), 7. B. aus Aluminium oder Gold, auf- kerplatte ist für die erfindungsgemäße Bildaufnahmewcisi, welche die Energie der auftreffenden Elek- röhre besonders vorteilhaft, weil sie eine gewisse be-