DE2223288A1 - Pyroelectric photolatode for image pickup tubes - Google Patents
Pyroelectric photolatode for image pickup tubesInfo
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Description
P A R [ S 8e /Frankro LohP A R [S 8e / Frankro Loh
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■Pyroelektrisch^ Phobokafcode für Bildaufnahme rühren■ Pyroelectric ^ Phobokafcode stir to take picture
Die Erfindung bebriffb eine pyroelöktirische Phobüluibode für: Fei'nfjohbi Ldaufnähmei'öhren, die mib V/ärmesbrahlung, insbesondere mib Infrarotabrahlung arbeiten.The invention embodied a pyro-electric phobuluibode for: Fei'nfjohbi Ldaufnähmei'öhren, the mib V / ärmesbrahlung, work in particular with infrared radiation.
Solche Photokatoden beabehen im wesentlichen aus einer dünnen Sohichb einen Eöo'llermaterials, dan eine von soLner I'eripurabur abhängige aponbane elekbrinche Poiariüabion aufweist.Such photocathodes are essentially composed of one thin Sohichb an Eöo'llermaterials, then one of Solner I'eripurabur dependent aponbane elekbrinche Poiariüabion having.
Bei. diener Art von Phobokaboden wird die senkrecht zur.' Fläche der Photokatode gerichtete Komponente diener elektrischen Polarisation für die Erzeugung des Bildsignals aungonutzt♦At. This kind of phoboca soil is perpendicular to the. ' Area of the photocathode directed component of the electrical polarization for the generation of the image signal unused ♦
Lei/GlLei / Gl
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Eitle auf die L'hotokatocle au Cb re ff ende Strahlung erzeugt; darauf ein Teinperaturrellof, das infolge dor zuvor angegebenen Eigonsohaft durch ein elektrischen Polarisatlonorelief ausgedrückt wird, und demzufolge durch ein Relief elektrischer Ladungen auf einer Fläche der Photokatode, deren andere Fläche mit einem elektrisch leitenden Überzug bedeckt ist, dor für die Strahlung durchlässig ist und im Betrieb auf einem festen Potential gehalten wird.Vain on the photokatocle generated radiation reffecting; thereupon a Teinperaturrellof, which as a result of the previously specified Eigonsohaft through an electrical polarization relief is expressed, and consequently by a relief of electrical charges on a surface of the photocathode, the other surface with an electrically conductive coating is covered, because the radiation is permeable and is kept at a fixed potential during operation.
Auf die Einrichtungen Eiir Abtastung des von solchen Photo!.aboden gelieferten Bildes wird hier nicht näher eingesungen; diese Einrichtungen ergeben sich weitgehend aufj dtM.i Stand der Technik und sind daher für die Krfinduη g η ich t we se ti 11 ich.On the facilities Eiir scanning of such Photo! sung; these facilities arise largely aufj dtM.i state of the art and are therefore for the Krfinduη g η i t we se ti 11 i.
En iioL lediglich daran erinnert, daß die Abtastung dieser Photokatoden mit Hilfe eines Elektronenstrahls (Lobestrahl ü) erfolgt, der die Fläche der Photokatode, auf der die betreffenden Lailungen erscheinen, ρ unkt v/ei se abtaste t,En iioL merely remembered that the scanning of this Photocathodes with the help of an electron beam (Lobestrahl ü) takes place, which is the area of the photocathode, on which the respective lacquers appear, ρ unkt v / ei se scan t,
Die Wärmeleitfähigkeit der Photokatode spielt eine wesentliche Holle für die erhaltene Bildauflösung: Eine Photokatode, die eine große Wärmeleitfähigkeit parallel au ihrer Fläche (.;o i ti lohe WärmeIe it fähigkeit) aufweist, ermöglicht nämlich nicht die Erzielung einer guten Auflösung, da der theriiischo Zustand jedes Punktes infolge dieser Wärmeleitfähigkeit wesentlich durch den thermischen Zustand der benachbarten Punkte beeinflußt werden kann. Eine hohe seitliche elektrische Leitfähigkeit hätte, wenn auch in geringerem Maße, eine ähnliche Wirkung.The thermal conductivity of the photocathode plays an essential role Holle for the image resolution obtained: A photo cathode, which have a large thermal conductivity in parallel its area (.; o i ti lohe heat ability), namely does not allow a good resolution to be achieved, because the theriiischo state of each point is a result of it this thermal conductivity is essentially due to the thermal Condition of the neighboring points can be influenced. Would have a high lateral electrical conductivity, albeit to a lesser extent, a similar effect.
Bei den Photokatoden bekannter Art, die beispielsweise aus einem Triglycinsulfat-Einkristall (TGS) bestehen,In the case of the photocathodes of a known type, for example consist of a triglycine sulfate single crystal (TGS),
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ist da ο Auflösung wegen der Wärmeleitfähigkeit dieses Hatcn^ial» auf einige Punkte pro Millimeter beschränkt.is there ο dissolution because of the thermal conductivity of this Hatcn ^ ial »limited to a few points per millimeter.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer pyroelektri solion Photokatode mit wesentlich verbesserter Auflösung.The object of the invention is to create a pyroelectric solion photocathode with significantly improved resolution.
])ie Photokatode nach der Erfindung besteht im wesent-Ii oben aus einem Mosaik von pyroelektrisehen Klerneut·on , die voneinander getrennt und auf einem Träger mit geringer seitlicher Wärmeleitfähigkeit befestigt Bind.]) The photocathode according to the invention consists essentially of Ii above from a mosaic of pyroelectric Klerneuton, which are separated from each other and on a carrier with less lateral thermal conductivity attached bind.
X)j(!i.;e ]/.icmonte sind so gerichtet, daß sie Komponenten der .spontanen elektrischen Polarisation in doi· Rj.ohl.ung ihrer ])icke aufweisen, die alle die gleiche Hi.ohtun/!1 senkre(!lit fsu der Oberfläche des Trügers haben« Em vorsteht sich von selbst, daß diese Komponenten einen möglichst hohen Wert haben und im wesentlichen gleich sein mussen.X) j (! I.; E] /. Icmonte are directed in such a way that they have components of the .spontaneous electrical polarization in the direction of their]) icke, which all have the same Hi.ohtun /! 1 vertical (! Lit fsu the surface of the deceiver have «Em protrudes from itself that these components have as high a value as possible and must be essentially the same.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielshalber beschrieben. Darin zeigen:The invention is illustrated by way of example with reference to the drawing described. Show in it:
I1Ig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts einer Photokatode nach der Erfindung,I 1 Ig. 1 is a perspective view of a portion of a photocathode according to the invention;
Fig.. 2. einen Schnitt durch die Photokatode von Fig.· 1 undFig. 2. a section through the photocathode of Fig. 1 and
Pig. 3 eine .'3cbnittansicht einer anderen Ausführungsform der Photokatode nach der Erfindung.Pig. 3 is a sectional view of another embodiment the photocathode according to the invention.
Jn der Zeichnung sind, der Klarheit wegen die Dicken der verschiedenen Bestandteile der Photokatode nicht maßstäblich dargestellt.In the drawing, for the sake of clarity, the thicknesses of the various components of the photocathode are not to scale shown.
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Fig. 1 zeigt einen Abschnitt einer pyroelektrischen Photokatode mit Elementen 1 aus einem pyroelektrischen Material, die auf einem Träger 4 angeordnet sind, der zuvor mit einer elektrisch leitenden Schicht J-überzogen worden ist, die für die ankommende Strahlung durchlässig ist und mit einer Schicht 2 bedeckt ist,welche die ankommende Strahlung, beispielsweise eine Infrarotstrahlung, absorbiert. Die pyroelektrischen Elemente 1 sind mit Hilfe eines IQebstoffilms 5 auf der Schicht 2 befestigt. Bei solchen pyroelektrischen Photokatoden soll die absorbierende Schicht 2 die Temperaturerhöhung erzeugen, auf welcher die Wirkungsweise der Photokatode beruht, falls das die Elemente 1 bildende Material selbst für diese Strahlung ein Absorbtionsvermögen aufweist, das nicht ausreicht, um diese Temperaturerhöhung zu verursachen. Fig. 1 shows a section of a pyroelectric photocathode with elements 1 from a pyroelectric Material arranged on a carrier 4 previously J-coated with an electrically conductive layer has been, which is transparent to the incoming radiation and is covered with a layer 2, which the incoming Radiation, for example infrared radiation, is absorbed. The pyroelectric elements 1 are with With the help of an IQebstoffilms 5 attached to the layer 2. In the case of such pyroelectric photocathodes, the absorbing layer 2 should generate the temperature increase, on which the operation of the photocathode is based, if the material forming the elements 1 is itself for this radiation has an absorption capacity which is insufficient to cause this increase in temperature.
Bei verschiedenen bekannten Ausführungsformen ist diese Schicht auf die freie Fläche der Elemente 1 aufgebracht, falls die Strahlung von dieser Seite her ankommt, oder auf der Fläche des Trägers 4, die der in Berührung mit der Schicht 3 stehenden Fläche entgegengesetzt ist. Natürlich können ganz allgemein alle bekannten Varianten hinsichtlich der Lage dieser Schicht bei der hier beschriebenen Photokatode angewendet werden.In various known embodiments, this layer is applied to the free surface of the elements 1, if the radiation arrives from this side, or on the surface of the support 4 that is in contact with the layer 3 standing surface is opposite. Naturally can in general all known variants with regard to the position of this layer in the case of the one described here Photocathode can be applied.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Photokatode von Fig. 1 entlang der Linie a-a. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel stellt der rechte Pfeil die ankommende Strahlung und der linke Pfeil den Elektronenstrahl dar.Fig. 2 shows a section through the photocathode of Fig. 1 along the line a-a. In the one shown in FIG For example, the right arrow represents the incoming radiation and the left arrow the electron beam.
Die Unterteilung der Photokatode in getrennte pyroelektrisch^ Elemente verringert die seitliche Wärmeleitfähigkeit und die seitliche elektrische Leitfähigkeit, wodurch die zuvor erwähnten Nachteile vermieden werden.The division of the photocathode into separate pyroelectric ^ Elements reduces the lateral thermal conductivity and the lateral electrical conductivity, thereby reducing the aforementioned disadvantages can be avoided.
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Die Herstellung der beschriebenen Photokatoden kann nach einem der bekannten Verfahren erfolgen. Beispielsweise wird für die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform in folgenderWeise vorgegangen:The photocathodes described can be produced by one of the known methods. For example the procedure for the embodiment shown in Fig. 3 is as follows:
Es wird eine in einen Rahmen eingespannte Folie 4 von sehr geringer Dicke (einige Mikron) aus einem Isoliermaterial, beispielsweise einem Plastikmaterial, mit geringer Wärmeleitfähigkeit vorbereitet. Es ist nämlich wesentlich, daß die Folie 4 eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist, wenn die zuvor angegebenen Nachteile der bekannten Photokatöden vermieden werden sollen.A film 4 of very small thickness (a few microns) made of an insulating material is clamped in a frame, for example a plastic material, prepared with low thermal conductivity. Because it is It is essential that the film 4 has a low thermal conductivity when the disadvantages mentioned above known photocatoden should be avoided.
Diese Folie wird auf einer Seite mit einer elektrisch leitenden Schicht 3 überzogen, die für die ankorainemde Strahlung durchlässig ist. Diese Schicht, die beispielsweise aus Gold.besteht, hat eine Dicke von einigenThis slide is on one side with an electric conductive layer 3 coated, which is used for the ankorainemde Radiation is permeable. This layer, for example made of gold., has a thickness of a few
hunderb Angström. Auf diese Schicht wird eine dünne Folie aus einem pyroelektrischen Material, beispielsweise dem zuvor erwähnten TGS, mit einer Dicke von etwa zwanzig Mikron aufgebracht. Diese Folie wird auf der Goldschicht mit einem Klebstoffilm 5 von ein bis zwei Mikron Dicke aufgeklebt, beispielsweise einem Klebstoff auf der Basis von Zyanacrylatmethyl, wie der 910 Adhesive von Eastman.hundred angstroms. On top of this layer is a thin Foil made of a pyroelectric material, for example the aforementioned TGS, with a thickness of about applied twenty microns. This foil is on the gold layer with an adhesive film 5 of one to two microns Thickness glued on, for example an adhesive based on cyanoacrylate methyl, such as the 910 Adhesive from Eastman.
Die TGS-Folie wird anschließend nach einem der bekannten Verfahren graviert, beispielsweise durch Ankreiden des die Folie bildenden Materials mit einem wässrigen Lösungsmittel, nachdem die Abschnitte, welche zur Bildung der Elemente 1 beibehalten werden müssen, durch einen von dem betreffenden Lösungsmittel nicht angreifbaren Überzug 6, beispielsweiae aus Gold geschützt worden sind.The TGS film is then made according to one of the known Process engraved, for example by chalking the material forming the film with an aqueous solvent, after the sections that must be maintained to form the elements 1 through one of The coating 6, for example made of gold, which cannot be attacked by the solvent in question, has been protected.
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Dieser Überzug, der für den Betrieb der Photokatode nicht unbedingt notwendig ist, ist für diesen Betrieb auch nicht störend und kann auf der fertigen Photokatode beibehalten werden, wie in Fig. 3 dargestellt ist.This coating, which is not absolutely necessary for the operation of the photocathode, is for this operation also not disturbing and can be retained on the finished photocathode, as shown in FIG is.
Die Elemente 1 des Ausführungsbeispiels von Pig. 3 haben die Form von quaderförmigen Klötzchen mit einer quadratischen Grundfläche von 50 idra Seitenlange, die durch Zwischenräume von etwa zehn Mikron getrennt sind,The elements 1 of the Pig embodiment. 3 have the shape of cuboid blocks with a square base of 50 idra sides that are separated by gaps of about ten microns,
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