DE2100558A1 - Fotoelektronenröhren - Google Patents
FotoelektronenröhrenInfo
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Description
Göttingen, 12. Januar 1971
PATENTANWALT
NQ. RUDOLF BlBRACH
QÜ1TINQEN-POTTERvVtQ 6
TL1LEFON 5 73 23
TL1LEFON 5 73 23
8236 br6
Elscint Limited, 86 Hagiborim St., Haifa, Israel
Fotoe lektronenröhren
Die Erfindung betrifft Fotoelektronenröhren, insbesondere Fotoelektronenvervielfacher
sowie Fotoelektronenvervielfacher in Verbindung mit Szintlationskristallen. Fotoelektronenröhren sind Lichtdetektoren und
wandeln Lichtimpulse in elektrische Impulse um. Die erreichbaren Ausgangsspannungen hängen dabei von der Lichtintensität ab, nicht
jedoch von der örtlichen Verteilung des Lichts auf der Kathode. Falls weitere Informationen"über die örtliche Verteilung der Lichtintensität
erforderlich sind, werden komplizierte Schritte notwendig, um sie zu
erhalten.
Ein Fotoelektronenvervielfacher kann beispielsweise mit einem Szintilationskristall
als Szintilationszähler benutzt werden, um Strahlungen, beispielsweise
Gamma- oder Röntgenstrahlen, auzuspüren. Wenn beispielsweise ein Gammastrahl vom Szintilationskristall absorbiert ist, erzeugt der
Fotoelektronenvervielfacher einen Spannungsstoß, dessen Intensität
von der Energie des absorbierten Strahles abhängt, dessen zeitlicher
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Verlauf für ein Szintilationskristall charakteristisch ist. Wo der Gammastrahl
auf den Kristall aufgetroffen ist, kann auf diese Weise nicht festgestellt werden. Falls Angaben über die örtliche Verteilung der Einschläge
im Kristall erforderlich sind, muß dieser entweder Punkt für Punkt
abgetastet werden, oder es muß eine Vielfachzähleinrichtung vorgesehen sein. Bei der erstgenannten Methode ist sehr viel Zeit erforderlich, bei
der zweiten der apparative Aufwand sehr groß. Auf der anderen Seite
werden in Fernsehkameras Fotoelektronenvervielfacher verwendet, bei denen das aufgenommene Objekt auf der Fotokathode abgebildet
wird, wo es von einem Elektronenstrahl abgetastet wird, so daß man Informationen über die örtliche Verteilung emittierter Fotoelektronen
erhält. Eine solche Anordnung ist jedoch ebenfalls sehr aufwendig.
Gegenstand der Erfindung ist daher eine Fotoelektronenröhrenanordnung,
mit deren Hilfe man die örtliche Verteilung der Lichtstrahlen auf der Fotokathode ermitteln kann.
Erfindungsgemäß besteht die Fotoelektronenröhrenanordnung aus der Kombination einer Fotoelektronenröhre und einer Reihe leitender Elemente,
die mit einem gewissen Abstand über der Fotokathode der Elektronenröhre angebracht sind.
Es ist hinlänglich bekannt, daß äußere elektrostatische bzw. elektromagnetische
Felder Elektronen aus ihrer Bahn ablenken, so daß dadurch der Spannungsstoß des Fotoelektronenvervielfachers verringert werden kann.
In der vorliegenden Erfindung wird diese Tatsache ausgenutzt, indem
die Fotokathode mit einer ganzen Reihe leitender Elemente in Verbindung steht, an die jeweils Spannungsstöße angelegt werden können. Nach
einem Lichteinfall, der an einem Spannungsstoß der Fotoelektronenröhre
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festgestellt werden kann, kann die gesamte Oberfläche der Fotokathode
abgetastet werden, indem nacheinander jedes leitende Element einen Spannungsstoß erhält. Auf diese Weise kann dasjenige Element ermittelt
werden, das der Lichteinfallstelle am nächsten liegt. In diesem Teil
Überlagert sich der an das leitende Element angelegte Spannungsstoß
maximal mit dem vom Fotoelektronenvervielfacher erzeugten Spannungs-:
stoß.
Die Einrichtung bildet vorzugsweise einen Szintilationszähler, dessen
Fotoelektronenröhre einen Fotoelektronenvervielfacher in Verbindung mit einem Szintilationskristall darstellt und bei der Einrichtungen
vorgesehen sind, mit deren Hilfe man den Einfallsort eines Lichtstrahles ermitteln und von dem eines anderen gleichzeitig einfallenden Lichtstrahles
unterscheiden kann, wobei gleichzeitig jeder Lichteinfall einen Spannungsstoß im Fotoelektronenvervielfacher erzeugt.
Die Fotoelektronenröhre bildet mit den leitenden Elementen vorzugsweise
eine Einheit, wobei die Leiterelemente in das Fenster des Fotoelektronenvervielfachers
vor der Fotokathode eingebettet sind.
Vorzugsweise werden die Leiterelemente aus den Kreuzungspunkten teilweise isolierter Drahtpaare gebildet, die ein Gitter vor der Kathode
bilden.
Weitere Einzelheiten werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert, die sich auf die beigefugten Zeichnungen beziehen. Dabei
zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Szintilationszählers
mit einem Fotoelektronenvervielfacher,
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Figur 2 eine schematische Aufsicht auf den in Figur I dargestellten
Szinti lationszäh ler,
Figuren 3 α und 3 b sind Diagramme, in denen der zeitliche Verlauf
eines durch einen Lichteinfall erzeugten Spannungssfoß dargestellt ist, gleichzeitig ist der Einfluß der Abtastspannungen
dargestellt,
Figur 3 c zeigt die Wahrscheinlichkeitsverteilung für einfach energetische
Teilchen,
Figur 3 d zeigt die Wahrscheinlichkeitsverteilung der Teilchen mit
mehreren Energien,
Figur 3 e zeigt ein schematisches Schaltkreisdiagramm für die Schaltung
mit der erfindungsgemäßen Fotoelektronenröhre,
Figur 4 eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansicht eines
Fensters im Elektronenvervielfacher mit einer Fotokathode und einem erfindungsgemäßen Drahtgitter,
Figur 5 ist ein Querschnitt durch das in Figur 4 dargestellte Fenster und
Figur 6 ist die schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Leiterelemente.
Wie in Figur 1 dargestellt ist, besteht der Szintilationszähler aus einem
Fotoelektronenvervielfacher ] mit einem Vorderfenster 2, hinter dem eine Fotokathode angebracht ist. Ein SzintilationskristalI 3 ist vor dem
Vorderfenster 2 des Fotoelektronenvervielfachers 1 angeordnet. Es
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„4. 2100SSS
i§f dabei ven den Abstandshaltern 4 festgehalten, so daß ein Luftspalt B
zwischen ist Öfeerfliehe des Fensters 2 und des Kristailes 3 gebildet
wirds innerhalb des Luftspaltes J ist eine man Matrix 6 angeordnet,
die aus gekreuzten,, teilweise isolierten Drähten besteht* Es sind also
M^Örähfe in K-Riehtong und hhi>r#tfe In Y-Richtung angeordnet»
Trifft ein Teilchen 7 auf den Szintilatiönskristall 3, so entsteht an der
Aufschlagstelle ein ÜchtbÜtz S4 Infolge des Luftspöltes 5 zwischen
dem Kfistalj 3 und dem Fenster % können nur Lichtstrahlen des Licht«
blitzes 8 innerhalb eines gewissen kritischen Winkels liegen und auf a
die Fotokathode des llekfrönenvervielfachers fallen4 Alle anderen
Strahlen werden an der Oberfläche de§ Kristailes reflektiert und in einer
Absörbtiönssehiehf 9 an der anderen Oberfläche aufgefangen* Auf diese
Weise entsteht an jeder Einschlagstelle nur ein Lichtkegel, der auf der
Fotokathode empfangen werden kann» Beträgt beispielsweise der kritische
Winkel 40 ö und ist die Dicke des Szintilationskriställes d, dann ist
der Durchmesser des Lichtkegels, der auf die Fotokathode fällt, etwa 2 d*
Bei einem Kristall von 1/4 ΙθίΙ Dicke beträgt der Lichtkegel auf der
Kathede also etwa 1/2 ZöIL Diese Fläche kann gleichzeitig als Rasterelement
bezeichnet werden, Wie in Figur 1 gezeigt ist, ist die Abschätzung
der Fläche vernünftig. Alle Strählen, die gleichzeitig auf ein solches |
Rasterelement auf der Fotokathode fallen, kommen also von einem Lichtblitz,
der genau gegenüber des Rasterelementes ragt«
Wie ίή Figur 2 dargestellt ist, ist das Drahtgitter so angeordnet, daß
|eder Kreuzungspunkt eindeutig einem Raster auf der Fotokathode zugeordnet
ist, wobei das elektrische Feld, das sich zwischen den beiden Drähten infolge der artgelegten Spannungen aufbaut, stark genug ist,
um emittierte Elektronen auf ihrem Weg zur Dynode zu beeinflussen.
Wird an dem Kreuzungspunkt über einem belichteten Rosterelement
ein Spärtnungsstöß der Länge T angelegt, so werden die von der Fotokathode
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emittierten Elektronen infolge des elektrischen Feldes abgelenkt, so
sie während des Zeitintervall es T die erste Dynode nieht mehr erreichen,
was 2Ur Felge hat, daß während der Zeit keine Spannung erzeugt wird*
In Figur 3 α wird uet zeitliche Verlauf dieses Spannungsstoßes dargestellt,
der vc-m Fotoelektronenvervielfacher des feint? iätionszählers erzeugt
wird. Beträgt die Abfallzeif des Spannungsstoßes t, so muß das Zeitintervall
T kleiner sein als f. Auf diese Weise erhält man innerhalb der Abfallzeif t ein ausgeprägtes Minimum der Dauer T* Wird ein Spanrtungs
Stoß an einen Kreuzungspunkt neben dem beleuchteten Räsferelement
angelegt/ so ist das Minimum innerhalb der Abfallzeif wesentlich geringer/
wie in Figur 3 b dargestellt fsf * Wird ein Spannungsstoß an gtnm noch
weiter vom Beleuehfungsort entfernten Punkt angelegt/ so erhält man
kein Minimum mehr»
Um also einen Lichtblitz genau zu lokalisieren/ muß also die gesamte
Oberfläche der Fotokathode abgetastet werden, indem der Reihe nach
an jedem Kreuzungspunkt zweier Drähte eine Spannung angelegt wird*
Die Abtäsffrequenz muß So bemessen sein, daß die gesamte Abtastung
innerhalb des Abfall interval I es beendet ist. Dabei wird eine sogenannte
fortlaufende Tastung angewendet, bei der zunächst die gesamte Ober*·
fläche der Fotokathode abgetastet wird und bei jedem weiteren Schrift
jeweils die halbe Fläche.
Uie Anzahl der Abtastdrähfe in X-Richtung beträgt 2^ und in Y-Riehtung jP,
wodurch die Anzahl der Drähte, wie im gezeigten Beispiel, in X-Richfung
und Y-Riehtung jeweils 32 ist, ist ρ und q gleich 5»
Um das gesamte Gitter einmal abzutasten, sind also ρ + q Spannungsstöße
notwendig, wobei leder Schritt mit m, m ,. *. „m durchnummeriert
»' ■ ι ϊ ρ q
ist. Im Falle/ daß m die Stoßnummer ist, werden bei jedem Abtastschritt
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alle Drähte in der X-Richtung von (2P"mp) (n-l) + 1 bis (2P"mp)n ausgelöst,
wobei η = 1,3,5 .. .(2 p-1) ist, wobei solange verfahren wird,
bis m = ρ ist. Danach werden alle Drähte in der Y-Richtung abgetastet, wobei nach dem gleichen Schema verfahren wird. Es gelten hier dieselben
mathematischen Formeln. Es ist lediglich das ρ durch ein q zu ersetzen.
Für das oben erwähnte Beispiel gilt
ρ = q = 5 und 2P = 2q =
für: m =1 n=l alle ρ Drähte von 1 bis 16 werden ausgelöst
für:m =2 (n=l . " 1 bis 8 ,
ρ (n=3 „ 17b.s24 werden ausgelost
für: m = 3 (n=l " 1 bis 4
P (n=3 " 9 bis 12 , ...
(n=5 " 17bis20 werden ausgelost
(n=7 " 25 bis 28
für: m = 4 (n=l " 1 bis 2
P (n=3 " 5 bis 6
(n=5 " 9 bis 10
(n=7 " 13 bis 14 , lK
\n=9 " 17 bis 18 werden ausgelost
(n=l 1 " 21 bis 22
(n=13" ' 25 bis 26
(n=15" 29 bis 30
für: m =5 n=l,3,5 ... 31 alle ρ Drähte 1,3,5 31 werden ausgelöst
Nach diesen 5 Schritten in der X-Richtung wird in der Y-Richtung
nach demselben Schema verfahren.
Der Abstand der Spannungsstöße hängt von der Anstiegszeit der Szintilationsspannung
ab, die vom Elektronenvervielfacher erzeugt wird. Die Flugzeit der Elektronen zwischen der Fotokathode und der Anode, die von
ihrem Abflugspunkt abhängt, ist die Flugzeit von Elektronen von verschiedenen Orten unterschiedlich. Damit sich diese unterschiedliche Flugzeit
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auf die Abtastung auswirkt, wird an die X-Drähte eine positive Spannung
gelegt, nachdem der Spannungsstoß des Szintilationszählers beginnt.
Wird der Szintilationskristall angeregt, so emittiert die Fotokathode
Elektronen, was zur Folge hat, daß an alle X-Drähte eine positive Spannung gelegt wird. Der vom Elektrodenvervielfacher erzeugte Spannungsstoß beginnt daher mit einem Minimum, dessen genauer Zeitpunkt natürlich
von der Flugzeit der Elektronen zur Anode hin abhängt und natürlich vom Rasterelement der Fotokathode. Dieses erste Minimum dient als
Bezugspunkt für die darauffolgenden Minima. Dieses erste Minimum leitet den zweiten Spannungsstoß ein, bei dem in unserem Beispiel
mit der 32 χ 32 Matrix die ersten Io Drähte an diese Spannung gelegt
werden. Bei den nächsten Abtastschritten wird in bereits beschriebener Weise verfahren.
Die Lage der nachfolgenden Minima wird auf das Anfangsminimum bezogen, wie bereits oben beschrieben wird. Die so erhaltenen Intervalle
werden ausgetastet und mit Hilfe eines Diskriminators untersucht. Um
eine möglichst große Empfindlichkeit zu gewährleisten, wird dabei die Fläche des Spannungsstoßes untersucht und nicht die Höhe. Auf diese
Weise können zufälligerweise auftretende Minima von solchen, die
durch einen Lichteinfall hervorgerufen werden, unterschieden werden. Nach diesem Verfahren wird also über die Länge des Minimums integriert.
Wie in den Figuren 3 α und 3 b dargestellt ist, nimmt die Spannung im Verlauf der Zeit gleichmäßig ab. Diese Spannungsabnahme hängt vom
Szintilationskristall ab. Damit eine Flächendiskrimination möglich ist,
muß die Fläche eines Minimas gleich bleiben, was zur Folge hat, daß die Länge variiert werden muß.
Es wird also die von der Fotokathode emittierte Ladung gemessen und
mit einem Grenzwert verglichen. Übersteigt die Ladung den Grenzwert, so kann angenommen werden, daß das Intervall nicht ausgetastet worden
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Ist» Unterschreitet es [edoch diesen Grenzwert, ist anzunehmen, daß
es ordnungsgemäß ausgefastet worden ist. Infolge der statischen Natur
des Emissionsprozesses sind Ladungsschwankungen nicht auszuschließen, so daß Fehlermöglichkeiten vorhanden sind. Man unterscheidet hauptsächlich
zwei verschiedene Fehler, und zwar:
a) ein nicht ausgetastetes Intervall wird als ausgetastet identifiziert und
b) ein ausgetastetes Intervall wird als nicht ausgetastet identifiziert. · λ
In Figur 3 c sind Wahrscheinlichkeitskurven dargestellt. Sie zeigen
die Abhängigkeit der Wahrscheinlichkeit vom Betrag der Ladung. Die
linke Kurve zeigt die Abhängigkeit für ein nicht ausgetastetes Intervall
und die rechte für ein ausgetastetes. Wie deutlich zu sehen ist, überlappen sich beide Kurven, so daß die Wahrscheinlichkeiten für ein
Auftreten von Fehlern gleich sind. Der Ladungsbetrag, bei dem diese
Gleichheit auftritt, wird als fest einstellbare Grenze benutzt.
Außerdem ist es jedoch möglich, daß die emittierten Teilchen verschiedene
Energien haben. Die Streuung kann etwa 20 bis 30 % betragen. g
Unter diesen Umständen ist der oben genannte Grenzwert von der Energie der einzelnen Teilchen abhängig. Dieser Zusammenhang wird in Figur 3 d
dargestellt. Die durchgezeichneten Kurven gelten für niederenergetische Teilchen, während die gestrichelten Linien für hochenergetische Teilchen
gelten. Wie man sieht, hängt auch der Grenzwert von der Energie der Teilchen ab. Unter diesen Umständen muß die Schaltung also so aufgebaut
sein, daß der Grenzwert in der Abhängigkeit von der Energie einstellbar ist.
Eine solche Schaltung ist in Figur 3 e dargestellt. Die Anode 31 der
teilweise dargestellten Fotoelektronenröhre 32 ist parallel zu dem Wecker
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des Kompensafionsintegrators 34 und des Integrators 35 geschaltet, während
der Ausgang des Weckers 33 mit dem Integrator 35 und dem Register 36 und dem Kompensationsintegrator 34 gekoppelt ist. Der Ausgang des
Integrators 35 ist mit dem Diskriminator 37 verbunden. Der andere Eingang des Diskriminator 37 ist mit dem Ausgang des Diskriminators 37 verbunden
über das Potentiometer 38 mit einer SpannungsqueiIe 39. Der Ausgang
des Diskriminators 37 ist mit dem Register 36 verbunden.
Durch den Beginn des Spannungsstoßes, der vom Elektronenvervielfacher
erzeugt wird, wird der Wecker 33 eingeschaltet, der eine Reihe von Synchronisationsimpulsen
abgibt, die den Gesamtschaltkreis steuern.
Der Integrator 35 integriert die Spannungsstöße, die von der Fotoelektronenröhre
32 erzeugt werden. Der Integrator 35 erzeugt Spannungsstöße, die proportional zur Ladung des gemessenen Intervalls sind, ebenfalls durch die
Impulse des Weckers 33 synchronisiert. Die vom Integrator 35 erzeugten
Spannungsstöße werden in den Diskriminator 37 geleitet, die mit dem
Grenzwert verglichen werden. Das erhaltene Ergebnis wird dann in das Register 36 eingespeist.
Der Grenzwert wird dem Diskriminator 37 durch den zweiten Eingang zugeführt und kann dabei eingestellt werden. Zur Einstellung dient das
Potentiometer 38, das so eingestellt werden kann, wie bereits oben beschrieben wurde. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die Anzahl der zu großen
Spannungsstöße gleich der Anzahl der zu kleinen Spannungsstöße ist.
Außerdem kann der Grenzwert durch ein vom Kompensationsintegrator 34
erzeugtes Signal verändert werden, das proportional zur Energie des einfallenden
Teilchens ist. Diese Proportionalität erhält man durch Integration des ansteigenden Anfangs des Spannungsstoßes mit Hilfe eines Integrators,
der innerhalb des Kompensationsintegrators 34 eingebaut ist. Um die
Energie des anfallenden Teiles bestimmen zu können, sind nur diejenigen
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Teile des Spannu,ngssto8es zu befrachten, die neben dem Minimum liegen.
Der ganze Spannungsveriauf kann also in drei Teile unterteilt werden
und zwar in den Vorderfeil, den Mittelteil, der durch das Maximum bestimmt wird und den Rest.
Um die Abtastung zu verbessern, kann jeder Draht der Gittermatrix mit
der Erde verbunden werden, so daß dadurch Überlagerungen der Minima auf nebenIiegende Drähte verringert werden.
Um die emittierten Elektronen auf ihrem Weg zwischen der Fotokathode ™
und Dynode abzulenken, müssen die Bezugspunkte der Drähte so dicht
wie möglich an der Fotokathode liegen.
Die Oberfläche einer gewöhnlichen Fotokathode ist normalerweise wenig
leitfähig. Die elektrischen Ladungen fließen daher nur langsam ab.
Durch diese Felder kann die Arbeit der Gittermatrix gestört werden, da
sich dann zwei elektrische Felder überlagern würden. Man bedampft daher die Oberfläche der Fotokathode an verschiedenen Stellen mit einem
hochleitenden Material, z. B. Aluminium. Diese leitenden Stellen sind durch nichtleitende Zwischenräume voneinander getrennt. Die leitenden
Felder entsprechen den Rasterelementen auf der Fotokathode. Auf diese ™
Weise fließen elektrische Ladungen auf diesen Feldern sehr schnell ab,
was die Funktion der Elektronenröhre erheblich verbessert.
Die oben beschriebene Ausführungsform des Szintiiationszählers eignet sich
jedoch nur für verhältnismäßig hochenergetische Teilchen, da zwischen Szintiiationskristaii und Fenster der Elektronenröhre ein Luftspalt vorhanden
ist. Um auch niederenergetische Teilchen wahrnehmen zu können, wird der Szintiiationskristaii durch eine Matrix von Szintilationskristallen ersetzt,
die direkt auf das Fenster des ElektronenvervieIfachers aufgesetzt werden.
Die Matrix ist hier erforderlich, damit der Szintilationsprozeß nur in einem
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Kristall stattfinden kann und so die nebenIlegenden Kristalle unbeeinflußt
läßt.
Erfindungsgemäß kann die Drahtmatrix in das Grenzfenster der Elektronenröhre
eingelassen werden. Eine solche Anordnung ist in den Figuren 4 und dargestellt. Das Fenster besteht aus einer inneren und äußeren Glasscheibe
11 bzw. 12. Auf die Oberfläche des inneren Glases 12 ist die
Fotokathode 32 aufgebracht. Zwischen die Glasplatten 11 und 12 sind
folgende Einlagen gebracht:
eine Schicht leitender Metallstreifen 13,
eine Glasplatte 14,
eine weitere Schicht Metallstreifen 15, die jedoch rechtwinklig zur
ersten Schicht verläuft,
eine Glasplatte 16 und
eine reflektierende Matrix 17, die eine wabenähnliche Metal !struktur aufweist.
eine Glasplatte 16 und
eine reflektierende Matrix 17, die eine wabenähnliche Metal !struktur aufweist.
In dieser Ausführungsform bilden die Metallstreifen 13 und 15 die Gittermatrix,
wobei mit Hilfe der Matrix 17 die Lichtstrahlen ungestreut durch die Glasscheiben geleitet werden.
So können auch andere Vorrichtungen benutzt werden, die beispielsweise
wieder auf dem kritischen Winkel basieren.
Um der in Figuren 4 und 5 dargestellten Ausführungsform die elektrischen
Felder der Drähte voneinander abzuschirmen, gibt es mehrere Möglichkeiten. Die X-Drähte können beispielsweise durch einen elektronischen
Schalter während eines Spannungsstoßes von der Erde getrennt werden.
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21O£55f
Eine andere Möglichkeit ist in Figur 6 dargestellt, bei der die Gittermatrix
aus einzelnen; metallenen Elementen 19 besteht, die so über
der Fotokathode angeordnet sind, dad sie jeweils die Rasferelemente
überdecken. Dieses Element 19 ist mit einem Paar X- und Y-Drähten
über die Dioden 20 und 21 mit der SpannungsquelIe verbunden. Die
Dioden verhindern einen Stromfluß zwischen den Drähten X und Y über
Element 19. Jedes Element 19 ist mit der Erde über einen Widerstand 22
verbunden. In der obigen Beschreibung sind alle Fotoelektronenröhren
in Verbindung mit SzinfMationszähJern erläutert worden. Es sind jedoch
auch andere Verwendungszwecke möglich. So kann z. B. ein erfindungsgemäßer
Fotoelektronenvervielfacher in einer Fernsehkamera benutzt
werden» Das aufzunehmende Objekt wird dann auf der Fotokathode abgebildet und mit Hilfe der Gitfermatrix abgetastet. Man kann auf diese
Weise elektrische Signale erhalten, aufgrund derer wieder das ursprüngliche Bild zusammengesetzt werden kann.
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Claims (12)
1. Fotoelektronenröhreneinheit, gekennzeichnet durch die Verbindung
einer Fotoelektronenröhre mit einer Reihe leitender Elemente vor der
Fotokathode der Elektronenröhre.
2. Fotoelektronenröhreneinheit gemäß Anspruch 1-, dadurch gekennzeichnet,
daß die leitenden Elemente aus einem Gitter gekreuzter, teilweise
isolierter Leiter bestehen, die vor der Fotokathode der Elektroröhre angebracht
sind.
3. Fotoelektronenröhreneinheit gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Elemente aus leitenden Zonen bestehen,
die vor der Fotokathode angeordnet sind und jeweils über Dioden od. dgl.,
die einen Stromfluß durch die leitenden Zonen verhindern, mit einem Paar
Leiter verbunden sind.
4. Fotoelektronenröhreneinheit gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter, Leifereiemenfe oder Zonen aus
Metallstreifen bestehen.
5. Fotoelektronenröhreneinheit gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Elemente oder Zonen mit einer
Spannungsstöße erregenden Einrichtung verbindbar und mit entgegengesetzt gespannten Leitern verbunden sind.
6. Fotoelektronenröhreneinheit gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Elemente in das Abschlußfenster
der Elektronenröhre eingelassen sind.
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7. Fotoeiektronenröhreneinheit gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Abschlußfenster eine lichtleitende Einrichtung enthält, mit der Lichtstrahlen durch das Fenster geführt werden können.
8. Fotoeiektronenröhreneinheit gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Fotoelektronenröhre mit einer Kathode versehen ist, die stellenweise mit hochleitfähigem Material beschichtet
ist.
9. Fotoeiektronenröhreneinheit, gekennzeichnet durch einen Szintilationszähler,
bestehend aus einer Fotoelektronenröhre, gemäß einem der vorangehenden Ansprüche und einem Szintiiationskristall, weicher mit
Abstand vor dem Fenster der Fotoelektronenröhre angebracht ist.
10. Fotoeiektronenröhreneinheit gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kristall des Szintilationszählers durch einen Luftspalt vom Fenster getrennt ist.
11. Fotoeiektronenröhreneinheit gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Szintiiationskristall des Szintilationszählers durch
eine Matrix von Einzelkristallen, die direkt auf dem Fenster liegen, ersetzt ist.
12. Abtastmethode für Fotoelektronenröhren gemäß einem der vorangehenden
Ansprüche mit einer Gittermatrix mit 2^ Spalten in X-Richtung
und 2" Zei fen in Y-Richhing, bei der ein Springverfahren zum Abtasten
verwendet wird, bei der alle ρ Spalten von (2^ mp) (n-1) + 1 bis
bei jedem Schritt bis m =p eingeschaltet werden für η = 1,3,5 ...(2mp-l) :
und bei dem alle q Zeüen in gleicherweise von (2q"mq) (n-1) + 1 bis (2q~mq)n
bei jedem Schritt bis m =q eingeschaltet werden für η = 1,3,5 .. .(2 q - 1),
wenn m die Schrittnummer für die ρ Spalten und m die Schrittnummer
P 1^ q
für die q Zeilen ist.
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13ο Methode gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß dieser
Schrittfolge an alle Spalten und Zeilen ein erster Stoß vorausgeht.
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Leers ejfe
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|---|
GB1490695A (en) * | 1974-10-21 | 1977-11-02 | Emi Ltd | Radiation detecting arrangements |
US3937964A (en) * | 1974-06-21 | 1976-02-10 | G. D. Searle & Co. | Scintillation camera with second order resolution |
JPS63108658A (ja) * | 1986-10-27 | 1988-05-13 | Hamamatsu Photonics Kk | 光電変換管 |
US4967084A (en) * | 1989-02-02 | 1990-10-30 | The University Of Michigan | Multi-sample scintillation counter using position-sensitive detector |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2512146A (en) * | 1946-10-03 | 1950-06-20 | Westinghouse Electric Corp | Photoelectric device |
US2772368A (en) * | 1951-08-10 | 1956-11-27 | Perforating Guns Atlas Corp | High temperature scintillometer |
US2818520A (en) * | 1954-12-30 | 1957-12-31 | Rca Corp | Photocathode for a multiplier tube |
US2829264A (en) * | 1956-10-08 | 1958-04-01 | Texaco Development Corp | Detection and measurement of penetrative radiation |
US3011057A (en) * | 1958-01-02 | 1961-11-28 | Hal O Anger | Radiation image device |
US3026412A (en) * | 1959-11-06 | 1962-03-20 | Roland W Carlson | Image amplifier system |
-
1970
- 1970-01-07 US US1198A patent/US3701901A/en not_active Expired - Lifetime
- 1970-12-30 GB GB6184270A patent/GB1320540A/en not_active Expired
-
1971
- 1971-01-06 NL NL7100103A patent/NL7100103A/xx unknown
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US3701901A (en) | 1972-10-31 |
FR2075297A5 (de) | 1971-10-08 |
GB1320540A (en) | 1973-06-13 |
NL7100103A (de) | 1971-07-09 |
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