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Elektronenoptischer Bildverstärker Die Erfindung bezieht sich auf
einen elektronenoptischen Bildverstärker nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1, wie er bekannt ist aus der DT-OS 1 439 587.
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Bei Bildverstärkern der vorstehend als bekannt vorausgesetzten Art
besteht die Kathode aus einem zylinderförmigen Rohr, dessen eine Stirnseite mit
der Fotokathode und dessen andere Stirnseite unter Zwischenschaltung eines elektrisch
isolierenden Teiles mit der Anode verschlossen ist. Im Innenraum des so gebildeten
Kolbens befindet sich eine Mehrzahl von Abbildungselektroden. Dabei ist aber die
Konstruktion schwierig, weil die Aneinanderfügung der Elektroden über die isolierenden
Teile hinsichtlich der Elektronenoptik ajustiert erfolgen muß.
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Bei einer Bildverstärkerröhre, bei welcher die Elektroden in einem
Glaskolben un-tergebracht sind, gibt es einen Aufbau, bei welchem die Elektroden
durch einen Isolierkörper miteinander verbunden sind. Sowohl die Fotokathode als
auch- der Endleuchtschirm
befinden sich aber unabhängig von den
Elektroden an der Wand des Kolbens. Es ist also ein justierter Einbau der Elektroden
und zugleich eine justierte Anordnung von Kathode und Anode zueinander notwendig.
Dies ist aber beider Ausführung mit dem Glaskolben eine diffizile Angelegenheit
(vgl. z.B.
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CH-PS 316 948).
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Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, -bei einem
elektronenoptischen Bildverstärker gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 bei hoher Auflösung
und weitgehender Übereinstimmung des Eingangsbilddurchmessers mit dem äußeren Durchmesser
des Bildverstärkers einen auch bei enger Toleranz leicht herstellbaren Aufbau zu
erreichen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil
des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
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Durch die Wahl eines metallkeramischen Kolbens wird von vornherein
gegenüber dem bekannten Glaskolben ein Material gewählt, mit welchem höhere Genauigkeit
beim Aufbau erzielbar ist. Andererseits ist es möglich, mit einfachen Mitteln in
dem Me-tallteil, das die Kathode trägt, durch in der Metallbearbeitung übliche Maßnahmen,
etwa Ausdrehen, eine Lagerung herbei zu führen, in welcher ein Keramikteil präzise
einfügbar ist. An diesem Keramikteil können dann außerhalb des Kolbens die zusätzlich
erforderlichen Elektroden etwa durch Anlöten angebracht werden. Dies ergibt eine
Zusammensetzung, bei welcher mit geringem Aufwand große Präzision erzielbar wird.
Alle zur Bearbeitung des Bildverstärkers und zur Fertigstellung der Fotokathode
erforderlichen zusätzlichen Elemente, wie Pumpstutzen, Chanels etc., können an dem
die Kathode tragenden zylinderförmigen Metallteil angebracht sein. Auch können Anschlüsse
für ein Getter und für Vakuummeßeinrichtungen (penning) etc. am Metallteil angebracht
sein.
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Weitere Nerkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand
des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert.
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In der Fig. 1 ist ein entlang der Elektrodenachse aufgeschnittener
Bildverstärker dargestellt, dessen Elektroden erfindungsgemäß angeordnel-.
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sind und in der Fig. 2 verkleinert ein Schnitt 900 quer zu demjenigen,
der in Fig. 1 gezeichnet ist In der Fig. 1 ist mit 1 das Eingangsfenster des Bildverstärkers
bezeichnet, welches aus 1,5 mm starkem Blech aus Aluminium bestellt Dieses ist an
einer Sicke 2 in einem kupfernen Zylinder 3 gehaltert. Die Hülse des Zylinders 3
bildet so zusammen mit dem Fenster 1 eine topfförmige Kathode. Diese ist mit ihrem
offenen Ende stumpf an der einen Seite eines ringförmigen Teiles 4 aus Keramik angelötet.
An der anderen Seite des als isolierendes Zwischenstück wirkenden Teiles 4 ist ein
ringförmiger Ansatz 5 angelötet, der mit einem Fenster 6 verschlossen ist, welches
aus Glas besteht. In dem so gebildeten Kolben liegen die Fotokathodenschicht 7,
die Elektroden 8 und 9 sowie dii Anode 10 koaxial zueinander und zum Zylinder 3.
Dabei ist die Anordnung der Elektroden 8 und 9 an einem Keramikring 11, wie der
Zylinder 3 am Teil 4, stumpf angelötet und das Fenster 6 ist in das offene, nach
außen gewandte Ende der Anode 10 eingesetzt Der Rand der Anode 10 bildet dabei einen
Rahmen für das Fenster 6 und ist mit dem freien Ende des Ansatzes 5 dicht verscliweißt
Bei dem dargestellten Röntgen-Bildverstärker treten die sichtbar zu machexlclen
Röntgenstrahlen durch das Fenster 1 aus Aluminim ein, -treffen dort auf die als
bekannte Iteuchtstoff-FotolLathotclen-Eombination ausgebildete Kathode 7. In genannter
Kombination
werden die Strahlen im Leuchtstoff in Licht und in der Fotokathodenschicht in Elektronen
umgesetzt. Diese werden dann durch die an die Elektroden 8, 9 und 10 angelegten
Spannungen auf den Leuchtschirm 12 abgebildet, welcher auf dem Fenster 6 liegt.
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Um in bekannter Weise die Fotokathodenschicht im Inneren der Kalotte
der Kathode 7 herstellen zu können und um die Evakuierung des Bildverstärkers bewirken
zu können, sind seitlich im unteren Teil des Topfes 3 die Pumpstengel 13 und 14
angeordnet. Durch diese werden in an sich bekannter Weise die Chanels für die zur
Herstellung der Fotokathoden notwendigen Stoffe eingebracht. In vorliegendem Falle
sind dies Cäsium und Antimon. Außerdem sind an den leitungen 13 und 14 noch eine
Pumpe und ein Vakuummeßgerät angeschlossen. Nach Beendigung der an sich bekannten
Herstellungsweise und Evakuierung, Ausheizung etc. werden die Verdampfer und sonstige
in den Innenraum des Bildverstärkers durch die leitungen 13 und 14 eingeführten
Elemente eingeführt, manipuliert und wieder entfernt. An den gestrichelt angezeigten
Stellen 15 und 16 können unter Abtrennung der nach außen weitergehenden Teile der
Anschlußleitungen 13 und 14 vakuumdichte Abschlüsse bewirkt werden.
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Durch den vorgenannten Aufbau erhält der fertige Bildverstärker einen
maximalen Durchmesser, der demjenigen entspricht, den der Zylinder 3 aufweist. Auch
die elektrischen Anschlüsse für die Elektroden 8 und 9, die mit 17 und 17' bezeichnet
sind, werden angebracht und so ausgebildet, daß ihre Ausdehnung die Maximalbreite
des Bildverstärkers, welche durch den Durchmesser des Zylinders 3 gegeben ist, nicht
überschreitet. Dazu ist an dem anodenseitigen Ende des Zylinders 3 eine Verringerung
des äußeren Durchmessers vorgesehen. Der Übergang des Durchmessers der Elektrode
9 ist durch einen Einsatz 18 bewirkt.
Dieser ist vom kathodenseitigen
Ende her in den Ring 18t der Elektrode 9 eingesetzt. Dazu weist die Elektrode 9
einen Absatz 19 auf, in welchen das trichterförmig ausgebildete Element des Einsatzes
18 paßt. Die Elektrodenteile 8 und 9 sind stumpf auf den Isolierring i aufgelötet.
Für den Ring 11 ist der durch die Verringerung des Durchmessers gegebene, nach innen
weisende Vorsprung 20 des Zylinders 3 auf einer Drehbank genau bearbeitet. Ebenso
ist der Ring durch Schleifen etc.
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genau dieser Vorbereitung angepaßt, so daß schon alleine durch das
Einfügen des Ringes eine-genaue Justierung gegeben ist.
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Das stumpfe Anlöten der Teile 8 und 9 ergibt außerdem eine außerhalb
des Bildverstärkers mögliche Vorjustierung. Die eigentliche Halterung des Ringes
11 im Topf 3 wird in vorliegendem Beispiel durch geringfügiges Eindrücken der Wand
des Topfes 3 an mehreren Stellen bewirkt, von denen die eine, die in der Figur sichtbar
ist, mit 21 bezeichnet wurde.
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Auch der Einsatz 18 in dem Teil 18' der E-lek-trode 9 wird durch geringfügiges
Eindrücken bewirkt. Wie die Elektroden 8 und 9 -mit dem Ring 11 durch- stumpfes
Anlöten verbunden sind, ist auch der Zylinder 3 an seiner Verbindungsstelle 22 mit
dem Keramikteil 4 und die Anode an ihrer Verbindungstelle 23 mit dem Isolierteil
4 aus Keramik stumpf angelötet. Die eigentliche vakuumdichte Fixierung der Kathode
am Zylinder 3 ist die stirnseitige Verschweißung 24.Ebenso ist mit einer vakuumdichten
Verschweißung 25 das Endfenster 6 am Ansatzring 5 angebracht.
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Zur elektrischen Versorgung ist die Kathode 7, die mit dem Zylinder
3 in elektrisch leitender Verbindung steht, über diesen mit einer Stromquelle verbunden.
Ebenso ist die Anode 10 durch elektrische Verbindung über den Flansch 5 an die Stromquelle
angeschlossen. Die Elektrode 9 mit ihrem-Einsats 18 in erhält ihren Anschluß seitlich.
Dazu ist/die Wand des dünneren
Teiles des Zylinders 3 ein isolierendes
Röhrchen 27 eingesetzt, welches den Anschlußkontakt 17 enthält. In ähnlicher Weise
erfolgt die Kontaktierung der Elektrode 8 über den Anschlu;3 17t. Auch dieser ist
durch die Wand des Zylinders 3 hindurch eingeführt. Dazu ist an der Unterseite des
seitlichen Vorspriinges 20 des Zylinders 3 ein Isolierteil 27' eingesetzt, welches
den Anschlußkontakt 17' enthält. Die Kontaktierung wird dabei verbessert durch eine
an der Berünrungsstelle der Feder liegende schräge, nach außen führende Wand der
Elek-Lrode 8.