DE2807194A1

DE2807194A1 - Bildverstaerkerroehre

Info

Publication number: DE2807194A1
Application number: DE19782807194
Authority: DE
Inventors: Hubertus Egidius Loduvic Kamps; Christiaan Jacobus Gerar Wulms
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1977-03-03
Filing date: 1978-02-20
Publication date: 1978-09-07
Also published as: NL178922B; GB1566852A; ES467463A1; JPS6322609Y2; NL7702262A; DE2807194C2; CA1101917A; FR2382765B3; FR2382765A1; US4286148A; JPS53109470A; JPS6065964U; AU3368078A; AU514278B2; NL178922C

Description

Bildverstärkerröhre

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bildverstärkerröhre mit einem Eintrittsfenster mit einer Fotokathode, einem elektronenoptischen System, einem Kanalplattenverstärker und einem Austrittsfenster.

Eine derartige Bildverstärkerröhre ist.aus der US-PS 2,869,536 bekannt. In einer darin beschriebenen Bildverstärkerröhre kann ein Teil der in der Kanalverstärkerplatte befreiten Ionen dennoch die Fotokathode erreichen und es kann eine ziemlich starke Schwankung im Landewinkel der Fotoelektronen auf der Eintrittsfläche der Kanalverstärkerplatte auftreten, wodurch eine gute Bildformung gestört wird.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen. Zur Lösung dieser Aufgabe weist bei einer Bildverstärkerröhre der eingangs genannten Art nach der Erfindung das elektronenoptische System zwischen den Fotokathoden und einer zylinderförmigen, in Richtung der Fotokathode verlängerten Eingangselektrode der Kanalverstärkerplatte eine einfache, sich in Richtung auf die Fotokathode verjüngende und an dieser Seite in einer verhältnismäßig engen Öffnung endende buchsenförmige Zwischenelektrode auf.

Mit einer Elektrodenkonfiguration für das erfindungsgemäße elektronenoptische System kann durch Zuführung angepaßter Potentiale, wobei das Potential der Eingangselektrode bedeutend niedriger als das der Zwischenelektrode ist, verwirklicht werden, daß keine Ionen aus der Kanalverstärkerplatte die Fotokathode erreichen können, an der Eingangselektrode reflektierte Elektronen von der Zwischenelektrode eingefangen werden, eine verzerrungsarme Abbildung der Fotokathode am Kanalverstärkerplatteneingang gebildet wird und die Fotoelektronen bis zum Rand der Kanalverstärkerplatte unter einem homogeneren Landewinkel einfallen.

Nachstehend sind anhand der Zeichnung einige bevorzugte Ausführungsformen nach der Erfindung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Bildverstärkerröhre mit einem Ionen einfangenden

elektronenoptischen System und Fig. 2 eine Kurve, die ein angepaßtes Potential in einer derartigen Bildverstärkerröhre darstellt.

Eine erfindungsgemäße Bildverstärkerröhre nach Fig. 1 besteht aus einem Gehäuse 1 mit z.B. einem faseroptischen Eintrittsfenster 3» einem Austrittsfenster 4 und einer zylinderförmigen Röhrenwand 5. Auf einer vorzugsweisen konkaven Innenseite des Eintrittsfensters 3 ist eine Fotokathode 7 angeordnet. Gegenüber der Fotokathode 7 ist eine Kanalverstärkerplatte mit einer Eintrittsfläche 9 und einer Austrittsfläche 10

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angeordnet. Zwischen der Fotokathode 7 und der Kanalverstärkerplatte 8 liegen eine Zwischenelektrode 11 und nahe der Eintrittsfläche der Kanalverstärkerplatte 8 eine Eingangselektrode 12, die vorzugsweise mit einer bekannten Eintrittselektrode auf der Eintrittsfläche der Kanalverstärkerplatte 8 eine Einheit bildet.

Bekannte Fotokathoden weisen eine derartige elektrische Leitfähigkeit auf, daß sie als Elektroden im elektronenoptischen System betrachtet werden können. Wenn dies nicht der Fall ist, kann eine für die zu messende Strahlung durchlässige zusätzliche Elektrode angeordnet werden. Das Austrittsfenster 4 trägt auf der Innenseite eine Leuchtstoffschicht 13. Auf einem Wandteil 14 der Röhrenwand 5 ist ein Ring 15 angeordnet. Ein derartiger Ring 15 kann beispielsweise durch Anschmelzen oder durch eine Sealverbindung montiert werden und kann entsprechend der niederländischen Patentanmeldung PHN 8701 mit einer als Bezugsfläche arbeitenden Stirnfläche versehen sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform nach Fig. 1 liegen ein Anschluß 21 über einem elektrisch leitenden Wandteil 20 an der Fotokathode 7 und ein Anschluß 22 an der Zwischenelektrode 11, die mit einer Spannungsquelle 23 verbunden sind und durch die die Zwischenelektrode 11 auf ein in bezug auf die Fotokathode verhältnismäßig hohes positives Potential, z.B. auf + 4,5 kV, einstellbar ist. An der Eingangselektrode 12, die in elektrischer Hinsicht eine Einheit mit einer Kanaleingangselektrode auf der Eintrittsfläche 9 bildet, liegt ein Anschluß 24, der zu einer Spannungsquelle 25 führt und durch die die Eingangselektrode 12 auf ein in bezug auf die Zwischenelektrode 11 verhältnismäßig niedriges Potential von z.B. + 1 kV einstellbar ist, da der positive Anschluß der Spannungsquelle z.B. gleichzeitig mit dem positiven Anschluß der Spannungsquelle 23 verbunden ist. Eine Spannungsquelle 26 ist mit ihrem negativen Anschluß mit dem negativen Anschluß der Spannungsquelle 25 und mit ihrem positiven Anschluß mit dem

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negativen Anschluß einer Spannungsquelle 28 verbunden. Mit Hilfe der Spannungsquelle 26 und über einen Anschluß 27 ist eine Ausgangselektrode der Kanalverstärkerplatte 8 auf ein in bezug auf die Eingangselektrode 12 höheres Potential und mit Hilfe der Spannungsquelle 28 und über einen Anschluß ist das Austrittsfenster 4 auf ein dagegen wieder etwas höheres Potential einstellbar.

Form und Potential der aufeinanderfolgenden Elektroden können derart gewählt werden, daß entlang einer optischen Achse 30 der Röhre ein Potential herrscht, wie es mit einer Kennlinie 40 in Fig. 2 dargestellt ist. Entlang dieser Kennlinie sind die betreffenden Elektroden, wenn ein angelegtes Potential an diesen auch auf der optischen Achse herrscht, angegeben.

Durch eine derartige Geometrie und Potentialverteilung können u.a. folgende Vorteile erreicht werden:

Bei einer verhältnismäßig starken Vergrößerung der Röhre kann die Röhrenlänge dennoch verhältnismäßig gering sein, z.B. kann die Röhre eine Gesamtlänge von höchstens 8 cm aufweisen.

Es kann eine verzerrungsarme Abbildung der Fotokathode am Kanalplatteneingang erhalten werden.

Die Landegeschwindigkeit der Fotoelektronen an der Kanalverstärkerplatte 8 kann auch bei verhältnismäßig hoher Fotokathodenfeldstärke ohne nachteilige elektronenoptische Folgen so eingestellt werden, daß eine optimale Sekundäremission der Kanalverstärkerplatte 8 erhalten wird.

Es kann, insbesondere auch am Rande der Kanalverstärkerplatte 8, eine Verbesserung in der Kanalplattenverstärkung verwirklicht werden, d.h. mit einer geringeren Änderung im Landewinkel, wodurch räumliche Helligkeitsmodulationen vermieden werden.

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An der Kanalverstärkerplatte 8 reflektierte Elektronen, die nicht sofort von der Kanalverstärkerplatte 8 eingefangen werden, führt die Elektrode 12 ab, wodurch sie keinen nachteiligen Einfluß auf die Bildformung haben (Hauchbildung)„

In der Kanalverstärkerplatte 8 erzeugte Ionen können die Fotokathode nicht erreichen, wodurch auch bei einer großen Verstärkung der Kanalverstärkerplatte 8 eine Beschädigung der Fotokathode 7 (Ionenstelle) vermieden ist. Denn auch diese Ionen, die durch die enge öffnung in der Zwischenelektrode 11 gehen wurden, können die dort herrschende Potentialhäufung nicht überbrücken.

Ein erfindungsgemäßer Bildverstärker ist insbesondere dazu geeignet, in Nachtsichtgeräten und zum Detektieren von Bildern mit einem sehr niedrigen Strahlungspegel verwendet zu werden. Durch Anpassung der Fotokathode 7, insbesondere durch Hinzusetzen einer Szintillationsschicht, kann die Röhre an verschiedene Strahlungsarten angepaßt werden.

Eine derartige Bildverstärkerröhre kann auch mit einem faseroptischen Austrittsfenster 4 ausgerüstet sein, während umgekehrt; das Eintrittsfenster 3 kein faseroptisches Fenster zu sein braucht. Das elektronenoptische System nach der Erfindung ist auch für Bildverstärkerröhren ohne Kanalplattenverstärker anwendbar, aber dabei treten die hervorragenden Eigenschaften nicht alle in dem erwähnten Maße auf.

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L e e rs e i t

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

, 1 J Bildverstärker mit einem Eintrittsfenster mit einer Fotokathode, einem elektronenoptischen System, einem Kanalplattenverstärker und einem Austrittsfenster, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronenoptische System zwischen

- der Fotokathode (7) und einer zylinderförmigen, in Richtung auf die Fotokathode (7) verlängerten Eingangselektrode (12) der Kanalverstärkerplatte (8) eine einfache, sich in Richtung auf die Fotokathode (7) verjüngende und an dieser Seite in einer verhältnismäßig engen Öffnung endende buchsenförmige Zwischenelektrode (11) aufweist.
2. Bildverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronenoptische System zwischen der Fotokathode (7) und der Eingangselektrode (12) nur eine einzige Zwischenelektrode (11) aufweist, an die ein in bezug sowohl auf die Fotokathode (7.) als auch auf die Eingangselektrode (12) verhältnismäßig hohes elektrisches Potential anschließbar ist.
3. Bildverstärkerröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daßaidie Elektrodenkonfiguration derart gewählt angepaßte Potentiale derart angeschlossen sind, daß eine verzerrungsfreie Abbildung der Fotokathode (7) an der Kanalverstärkerplatte (8) entsteht und räumliche Helligkeitsschwankungen durch Landefehler der Fotoelektronen an der Kanalverstärkerplatte (8) vermieden sind.
4. Bildverstärkerröhre nach einem oder mehren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die Zwischenelektrode (11) ein derart hohes Potential in bezug auf die Fotokathode (7) und die Kanalverstärkerplatte (8) anschließbar ist, daß in der Kanalverstärkerplatte (8) entstandene Ionen eine dadurch aufgebaute Potentialhäufung nicht passieren können.

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5· Bildverstärkerröhre nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsseite des Kanalplattenverstärkers eine Elektrode aufweist, die elektrisch mit der Eingangselektrode (12) der Kanalverstärkerplatte (8) verbunden ist und sich zylinderförmig in Richtung auf die Fotokathode (7) erstreckt.

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