DE1955847B2 - Bildaufnahmeröhre mit Photodiodenraster für Studiozwecke - Google Patents

Description

I 955 847

nenfalls eines Absauggitters 12 dienen. Die Frontplatte 8 weist einen eingestülpten Teil 13 auf, welcher auf seiner Innenseite eine Schicht 14 aus photoempfindlicbem Material, z.B. eine metallische Verbindung aus Antimon und Caesium trägt. Diese Schicht ist mittels einer Bohrung 15 durch eine leitende Zuführung 16 kontaktiert. Für die Neuerung wesentlich ist, daß die Targetplatte 11 (aus einem Haibleitennaterial, vorzugsweise Silizium) und die Fbotokatbode 14 einander in geringem Abstand ohne Zwischenfügung weiterer Elektroden gegenübergestellt sind. Durch diese enge und genau parallele Gegenüberstellung werden die Pbotoelektronen ohne wesentliche Streuung auf die Targetelektrode Il übertragen und erzeugen in dieser eine vermehrte Zahl von Ladungsträgerpaaren, deren positive An-

teile eine Entladung der durch den Abtaststrahl negativ aufgeladenen Photodioden bewirken.

In Fig.2 ist noch eine vergrößerte Darstellung des Targets gezeigt. Hierin ist 17 das Grundmaterial aus η-dotiertem Silizium, 18 eine in verstärktem

« Maße dotierte Randschicht, 19 sind die p-dotierten Schichten der Photodioden und 20 die in Ätzgroben aufgedampften Schichten der Goldkontakte.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

giößerungeverblltiiis auf das Target abbildet. Zur Patentansprüche: scharfen Übertragung des PhotoelektronenbUdes auf rBiBouw»HruvHo. ^ jttx&t benötigt man aber für das elektrouenopti-

1. Bildaufnahmeröhre mit einem freitragenden sehe

. a.^.<%A *» . .a> TT n It ti Ί in ιιΐηΐ «mX* atnam *1 ti Hi» rl n_ S TlIITYf

f lässigen Pbotokatbode gegenübergestellt ist, da- der Sämgungszustand zu r^ch Reicht wiri Die

durch gekennzeichnet, daß die Photo- » endliche Speicherkapazität der Dioden fuhrt bei ex-

; kathode dem Target in einem Abstand von 0,5 trem hoher Verstärkung zu einem schlechten Signal/

bis 4 mm gegenüberliegt, wobei zwischen dem Rausch-Verhältnis, da bereite sehr geringe statistisch

Target und der Photokathode keine weiteren stark schwankende Photoströme zu ihrer vollen Auf-

j Elektroden vorhanden sind. ladung ausreichen.

ί 2. Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 1, da- ts Dieser Nachteil wird gemäß der vorliegenden Er-

durch gekennzeichnet, daß die Photokathode an findung bei Bildaufnahmeröhren mit einem freitra-

eine Spannungsquelle von -1 bzw. -4 kV an- gendem Target aus Halbleitermaterial nut emem

geschlossen ist durch p- bzw. η-Dotierung erzeugten Photodiodenra-

ster, welches auf der einen Seite einem Abtaststrahlao system und auf der anderen Seite einer halbdurchläs-

sigen Photokathode gegenübergestellt ist, dadurch

überwunden, daß erfindungsgemäß die Photokathode dem Target in einem Abstand von 0,5 bis 4 mm gegenüberliegt, wobei zwischen dem Target und üsr

Bei der Weiterentwicklung der Ferasehbildaufnah- *s Photokathode keine weiteren Elektroden vorhanden meröhren vom Typ des Vidikon wurden erhebliche sind. Zum Betrieb dieser Röhre wird vorteilhaft zwi-Fortschritte dadurch erzielt, daß an Stelle einer pho- sehen Photokathode und Target eine Spannung von toleitenden Schicht aus z.B. Antimontrisulfid oder etwa 1 bis 4 kV aufrechterhalten. Die Höhe dieser Bleioxyd ein Raster von Photodioden auf einer Halb- Spannung dient zur Einstellung einer vorhandenen leiterplatte von Silizium oder Germanium verwendet 30 Speicherkapazität der Dioden in bezug auf das Siwurde. gnal/Rausch-Verhältnis optimal angepaßten Verstär-

In der ersten Entwicklungsfoj λ der Röhre wurden kung, z. B. kann der für Studiobetriebe erwünschte diese Halbleiterdioden auf eiwr Grundplatte aus Signal/Rausch-Wert von mindestens 40 db bei einem η-dotiertem Silizium in Form vox getrennten Inseln Signalstrom von 400 nA mit etwa 30facher Verstäraus p-dotiertem Silizium erzeugt, die mit einem 35 kung erzielt werden. Im allgemeinen erweist sich un-Goldkontakt durch Aufdampfung versehen waren. ter diesen Gesichtspunkten für den Studiobetrieb Bei Belichtung dieses aus Photodioden zusammenge- eine Verstärkung von etwa 10 bis 100 als günstig, setzten Targets von der η-dotierten Seite entsteht ein Der Abstand zwischen Photokathode und Target Strom von Elektronen, welcher zu einem Sammel- kann je nach Größe des Target» zur Erzielung der erkontakt am Rande der Siliziumplatte oder aber 40 forderlichen Auflösung 0,5 bis 4 mm betragen,
einem η-dotiertem Strahl fließt und die Dioden auf Eine solche Röhre zeichnet sich durch hohe Emp-

einem positiven Potential, entsprechend der jeweili- findlichkeit und gute Auflösung aus. Ihre Farbempgen Belichtung, zurückläßt. Durch Abtasten der Dio- findlichkeit wird durch die Absorptionseigenschaften den-Seite der Rasterplatte mit einem langsamen der Siliziumschicht des Targets nicht beeinträchtigt Elektronenstrahl wird die Ladung ausgeglichen und 45 und ist lediglich von den Eigenschaften der Photokaman kann entweder an dem Randkontakt der Silizi- thode bestimmt. Infolgedessen kann diese Röhre umplatte oder aus dem rückkehrenden Abtaststrahl auch für Farbfernsehzwecke verwendet weiden, ein Bildsignal ableiten. wenn man z. B. eine Kombination mehrerer derarti-

Die Empfindlichkeit dieser ersten Ausführungs- ger Röhren mit Photokathoden verschiedener Farbform einer Fernsehaufnahmeröhre mit Photodioden- 5^ empfindlichkeit verwendet.

raster ist jedoch noch ziemlich gering, weil pro Licht- Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird nun-

quant nur ein Elektron oder weniger erzeugt wird. mehr auf die Begleitzeichnung eingegangen, welche Ferner wird in diesen Siliziumplatten wegen der Ab- in F i g. 1 ein Konstruktionsbild der erfindungsgemäsorpiionscharakteristik des Materials ein erheblicher ßen Röhre im Schnitt, und in Fig.2 ein Detailbild Teil der sichtbaren Strahlung absorbiert, so daß im 55 des Targets zeigt.

wesentlichen die infrarote und rote Strahlung elek- In F i g. 1 ist 1 ein zylindrischer Röhrenkolben zur

trisch wirksam ist. Außerdem wird bei dicken Platten Aufnahme des Strahlsystems 2, welches eine Glühkadie Auflösung durch Streuung des Lichts bzw. Quer- thode 3, eine Wehneltelektrode 4 zur Einstellung diffusion der Ladungsträger verringert. der Strahlstromstärke sowie Fokusierelektroden 5

Eine wesentlich höhere Empfindlichkeit wird er- 60 enthält. An dem der Glühkathode abgewandten Ende halten, wenn die Erzeugung der Bildsignalladungen des zylindrischen Röhrenkolbens 1 ist ein erweiterter nicht durch Photonen, sondern durch Elektronen er- zylindrischer Glasteil 6 mittels eines Flansches 7 anfolgt, die durch Photonen an einer Kathode mit au- gesetzt, welcher an einem Ende eine Frontplatte 8 ßerem Photoeffekt ausgelöst werden. Zu diesem aufweist, die durch eine Lötverbindung 9 mit dem Zwecke hat man zwischen dem Diodentarget und 63 zylindrischen Teil 6 verbunden ist. In dem Flanscheiner halbdurchsichtigen Photokathode mit äußerem teil ? befinden sich mehrere Einschmelzungen 10, Photoeffekt ein Bildwandlersystem angeordnet, wel- von denen in der Figur nur eine erkennbar ist, ches die Photoelektronen in einem bestimmten Ver- welche zur Befestigung des Targets 11 und gegebe-