DE2807194C2 - Bildverstärker - Google Patents

Description

dadurcit gekennzeichnet, daß

g) die Kanalverstärkerplatte (8) mit einer zylinderförmigen, in Richtung auf die Fotokathode verlängerten Eingangselektrode (12) versehen ist.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bildverstärker und einen Kanalplattenverstärker entsprechend dem Oberbegriff des Patentauspruchi.

Ein derartiger Bird verstärker ist aus der US-PS 38 68 536 bekannt. In dem darin bt chriebenen Bildverstärker kann ein Teil der in der Kanalverstärkerplatte befreiten Ionen dennoch die Fotokathode erreichen und es kann eine ziemlich starke Schwankung im Auftreffwinkel der Fotoelektronen auf der Eintrittsfläche der Kanalverstärkerplatte auftreten, wodurch die Bildgeometrie gestört wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bildverstärker der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Bildgeometrie nicht durch Schwankungen im Auftreffwinkel der Fotoelektronen auf der Eintrittsfläche der Kanalverstärkerplatte gestört wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Bei einem so ausgebildeten Bildverstärker kann durch Zuführung angepaßter Potentiale, wobei das Potential der Eingangselektrode bedeutend niedriger als das der Zwischenelektrode ist, erreicht 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 Auftreffwinkel einfallen.

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

F i g. I einen Bildverstärker und

Fig. 2 eine Kurve, die ein angepaßtes Potential in einem derartigen Bildverstärker darstellt.

Ein Bildverstärker nach Fig. 1 besteht aus einem Gehäuse 1 mit z. B. einem faseroptischen Eintritisfenster3, einem Austrittsfenster 4 und einer zylinderförmigen Röhrenwand 5. Auf einer vorzugsweisen konkaven Innenseite 6 des Eintrittsfensters 3 ist eine Fotokathode 7 angeordnet. Gegenüber der Fotokathode 7 ist eine Kanalverstärkerplatte 8 mit einer Eintrittsfläche 9 und einer Austrittsfläche 10 angeordnet. Zwischen der Fotokathode 7 und der Kanalverstärkerplatte 8 liegen eine Zwischenelektrode 11 und nahe der Einti ittsfläche κι der Kanalverstärkerplatte 8 eine Eingangselektrode IZ die vorzugsweise mit einer bekannten Eintrittselektrode auf der Eintritlsfläche 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 mit einer als Bezugsfläche arbeitenden Stirnfläche 16 versehen sein.

In der bevorzugten Ausführungsform nach Fig. 1 liegen ein Anschkn?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, durch die die Zwischenelektrode 11 auf ein in bezug auf die Fotokathode 7 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, durch die die Eingangselektrode 12 auf ein in bezug auf die Zwischenelektrode 11 verhältnismäßig niedriges Potential von z. B. + 1 kV sinstellbar ist, da der positive Anschluß der Spannungsquelle 25 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 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 29 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 d*;r Röhre ein Potential herrscht, wie es mit einer Kennlinie 40 in Fig. 2 dargestellt ist. Eintlang dieser Kennlinie sind die betreffenden Elektroden, wenn das an sie angelegte Potential 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 des Bildverstärkers kann die Baulänge dennoch verhältnismäßig gering sein, z. B. kann die Gesamtlänge höchstens 8 cm betragen.

F.s kann eine vcrzerrungsarme Abbildung der Fotokathode am Kanalplatteneingang erhalten werden.

Die Auftreffgeschwindigkeit der Fotoelektronen an der Kanalverstärkerplatte 8 kann auch bei verhältnismäßig hoher Fotokathodenfeldstärke ohne nachteilige elektronenoptische Folgen so eingesteift werden, daß eine optimale Sekundäremission der Kanalverstärker- * platte 8 erreicht wird.

Es kann, insbesondere auch am Rande der Kanalverstärkerplatte 8, eine Verbesserung in der Kanalplattenverstärkung erreicht werden, & li. mit einer geringeren Änderung im Auftreffwinkel, wodurch räumliche Hellig- <" keitsmodulalionen vermieden werden.

An der Kanalverstärkerplatte 8 reflektierte Elektronen, die nicht sofort von der Kanalverstärkerplatte 8 eingefangen werden, führt die Elektrode 12 ab, so daß 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 das dort herrschende Potential nicht überbrükken.

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, insbesondere durch Hinzusetzen einer Szintillationsschicht, kann der Verstärker an verschiedene Strahlungsarien angepaßt werden.

Ein derartiger Bildverstärker kann auch mit einem faseroptischen Austrittsfenster ausgerüstet sein, während umgekehrt das Eintrittsfenster kein faseroptisches Fenster zu sein braucht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Bildverstärker mit

   a) einem Eintrittsfenster (3) mit siner Fotokathode

   (71

   b) einem elektronenoptischen System,

   c) einer Kanalverstärkerplatte (8),

   d) einem Austrittsfenster (4) und

   e) einer zwischen der Fotokathode und der Kanalverstärkerplatte angeordneten einfachen sich in Richtung auf die Fotokathode verjüngenden und an dieser Seite in einer engen Öffnung endenden buchsenförmigen Zwischenelektrode(il).

   f) wobei die Zwischenelektrode an ein in bezug sowohl auf die Fotokathode als auch auf die Eintrittsfläche (9) der Kanalverstärkerplatte hohes elektrisches Potential angeschlossen ist,