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TECHNISCHER
BEREICH
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Photovervielfacherröhre, die
auf eine Frontplatte einfallendes schwaches Licht in Elektronen
umwandelt und mit Hilfe des Elektronenvervielfachungseffekts, der von
in mehreren Stufen gestapelten Dynoden erzeugt wird, eine Erfassung
vornimmt.
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STAND DER
TECHNIK
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In
den Veröffentlichungen
der Japanischen Patentanmeldungen Nr. HEI-6-314551 und HEI-6-310084 und dem entsprechenden
EP 0622828A werden
herkömmliche
Photovervielfacherröhren
beschrieben. Die Photovervielfacherröhren umfassen einen Elektronenvervielfachungsabschnitt,
der aus Dynoden ausgebildet ist, die in mehreren Schichten gestapelt
sind, und an den Dynoden ausgebildete U-förmige
Anschlussklemmen, welche die Dynoden mit Stielzapfen verbinden.
Die an jeder Dynode vorgesehenen Anschlussklemmen sind derart positioniert,
dass sich Linien, die parallel zu der Dynodenstapelrichtung durch
jede Anschlussklemme verlaufen, nicht überlappen, damit zwischen den Anschlussklemmen
keine elektrischen Entladungen auftreten können. Die Dynoden sind durch
Verschweißen
von benachbarten Dynodenplatten miteinander verbunden. Die Positionen
der Schweißnähte sind
ebenfalls derart angeordnet, dass sie sich nicht überlappen.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Das
Positionieren der Anschlussklemmen und der Schweißnähte in einer
oben beschriebenen Weise ist ein effektives Verfahren zur Erhöhung der Leistung
in der Photovervielfacherröhre.
Um die grundlegenden Eigenschaften der Photovervielfacherröhre weiter
zu verbessern, müssen
jedoch auch Gratstellen betrachtet werden, die bei der Ausbildung jeder
Dynode mit einem Ätzverfahren
erzeugt werden. Das Ätzverfahren
zur Ausbildung von Dynoden wurde in den Veröffentlichungen der Japanischen Patentanmeldungen
Nr. HEI-6-314552 und HEI-5-182631 offenbart. Bei diesem Atzverfahren werden
jedoch keine Gratstellen betrachtet, die während des Vorgangs erzeugt
werden.
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Angesichts
des Vorstehenden liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine Photovervielfacherröhre
zu schaffen, die infolge von Gratstellen erzeugtes Rauschen unterdrücken kann.
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Der
Photovervielfacher gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst eine Frontplatte, eine Photokathode zum Aussenden
von Elektronen als Reaktion auf Licht, das auf die Frontplatte einfällt, einen
in einem luftdicht versiegelten Behälter untergebrachten Elektronenvervielfachungsabschnitt
zum Vervielfachen der von der Photokathode emittierten Elektronen
und eine Anode zum Senden von Ausgangssignalen, die auf den von
dem Elektronenvervielfachungsabschnitt vervielfachten Elektronen
beruhen. Der Elektronenvervielfachungsabschnitt umfasst eine Vielzahl
von plattenförmigen,
in Schichten gestapelten Dynoden. Jede Dynode ist durch Ätzen mit
Elektronenvervielfachungslöchern
ausgebildet und besitzt einen Randabschnitt. Die Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, dass der Randabschnitt mit Brückenresten versehen ist. Jeder
der Brückenreste ist
derart positioniert, dass jede Gerade, die parallel zu der Stapelrichtung
der Dynoden verläuft
und durch den Brückenrest
läuft,
durch keinen der Brückenreste an
benachbarten Dynoden verläuft.
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Bei
dieser Art einer Photovervielfacherröhre wird ein Ätzvorgang
zur Ausbildung von Elektronenvervielfachungslöchern in den plattenförmigen Dynoden
verwendet, welche in mehreren Schichten gestapelt sind. Zur Ausführung dieses Ätzvorgangs
wird ein Substrat hergestellt, das eine plattenförmige Dynode umgibt und durch
einen Brückenabschnitt
mit derselben verbunden ist. Das Dynodensubstrat ist verdeckt, und
der Ätzvorgang
wird ausgeführt,
um eine Mehrzahl von Elektronenvervielfachungslöchern in dem Dynodensubstrat
auszubilden. Anschließend wird
der Brückenabschnitt
zur Ausbildung einer Dynode abgeschnitten, die in die Photovervielfacherröhre eingebaut
werden kann. Unvermeid licherweise verbleibt ein Teil des Brückenabschnitts
am Rand der Dynode. Es wurde bestätigt, dass es zu elektrischer Entladung
zwischen den Brückenresten
kommt, wenn die Dynoden mit dem Brückenrest gestapelt werden und
dieselben in Stapelrichtung ausgerichtet werden. Diese Erscheinung
wird deutlicher, wenn der Abstand zwischen den Dynoden kleiner wird,
und erzeugt, wie von den Erfindern experimentell bestätigt wurde,
ein Rauschen in der Photovervielfacherröhre. Deshalb ist jeder der
Brückenreste
derart angeordnet, dass jede Gerade, die parallel zu der Dynodenstapelrichtung
läuft und
durch den Brückenrest
läuft, keinen
der Brückenreste
an benachbarten Dynoden überlappt,
wodurch sich die grundlegenden Eigenschaften der Photovervielfacherröhre weiter
verbessern. Dieses Verfahren ist besonders effektiv, wenn ein Elektronenvervielfachungsabschnitt
einer dünnen Art
hergestellt wird. Die vorliegende Erfindung gründet sich darauf, dass Gratstellen
(Brückenreste)
an den Dynoden vorhanden sind, und räumt ein, dass diese Gratstellen
ein wichtiges Element sind, das beim Versuch zur Schaffung einer
Präzisions-Photovervielfacherröhre nicht übersehen
werden kann.
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Bei
der Photovervielfacherröhre
gemäß der vorliegenden
Erfindung können
die Brückenreste
an Rändern
entlang den Randabschnitten der Dynoden ausgebildet sein. Mit dieser
Konfiguration können viele
Anordnungen von Brückenresten
zur Anpassung an verschiedene Situationen ausgebildet werden. Beispielsweise
kann jeder der Brückenreste derart
positioniert werden, dass jede Gerade, die parallel zu der Dynodenstapelrichtung
verläuft
und durch den Brückenrest
läuft,
durch keinen anderen Brückenrest
von der Mehrzahl von Dynoden verläuft.
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Bei
der Photovervielfacherröhre
gemäß der vorliegenden
Erfindung können
die Brückenreste
an Ecken entlang den Randabschnitten der Dynoden ausgebildet sein.
Mit dieser Konstruktion können
die Brückenreste
in den Ecken jeder übernächsten Dynode
in der Stapelrichtung angeordnet werden.
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Bei
der Photovervielfacherröhre
gemäß der vorliegenden
Erfindung kann jeder der Brückenreste derart
positioniert sein, dass jede Gerade, die parallel zu der Stapelrichtung
der Dynoden verläuft
und durch den Brückenrest
läuft,
durch einen der Brückenreste jeder übernächsten Dynode
in Stapelrichtung verläuft.
Mit dieser Konstruktion können
die Brückenreste
durch zumindest die Dicke einer Dynode getrennt werden.
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Bei
der Photovervielfacherröhre
gemäß der vorliegenden
Erfindung kann jeder der Brückenreste derart
positioniert sein, dass jede Gerade, die parallel zu der Stapelrichtung
der Dynoden verläuft
und durch den Brückenrest
läuft,
durch keine anderen Brückenreste
von der Vielzahl von Dynoden verläuft. Mit dieser Konstruktion
lässt sich
der Platz zwischen Brückenresten
vergrößern.
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Bei
der Photovervielfacherröhre
gemäß der vorliegenden
Erfindung können
die Brückenreste
in sternförmiger
Anordnung versetzt sein. Mit dieser Konstruktion lässt sich
der Platz zwischen Brückenresten
auf mehr als die Dicke einer Dynode vergrößern.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Photovervielfacherröhre gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist
eine entlang der Linie II-II gemäß 1 geführte Querschnittsansicht;
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3 ist
eine Draufsicht, die ein erstes Beispiel für eine Grundplatte zeigt, die
bei einem Ätzvorgang
zur Ausbildung von Dynoden verwendet wird;
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4 ist
eine vergrößern perspektivische Ansicht,
die den relevanten Teil von 3 zeigt;
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5 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Brückenrest an einer Dynode zeigt;
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6 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine erste Anordnung von Brückenresten
zeigt, wenn Dynoden gemäß 5 in
der Photovervielfacherröhre
gestapelt werden;
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7(a) ist eine Draufsicht, die eine zweite Anordnung
von Brückenresten
zeigt;
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7(b) ist eine Querschnittsansicht entlang der
Linie VII(b)-VII(b) gemäß 7(a);
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8(a) ist eine Draufsicht, die eine dritte Anordnung
von Brückenresten
zeigt;
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8(b) ist eine Querschnittsansicht entlang der
Linie VIII(b)-VIII(b) gemäß 8(a);
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8(c) ist eine entlang der Linie VIII(c)-VIII(c)
gemäß 8(a) geführte
Querschnittsansicht;
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9(a) ist eine Draufsicht, die eine vierte Anordnung
von Brückenresten
zeigt;
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9(b) ist eine entlang der Linie IX(b)-IX(b) gemäß 9(a) geführte
Querschnittsansicht;
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10(a) ist eine Draufsicht, die eine fünfte Anordnung
von Brückenresten
zeigt;
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10(b) ist eine entlang der Linie X(b)-X(b) gemäß 10(a) geführte
Querschnittsansicht;
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10(c) ist eine entlang der Linie X(c)-X(c) gemäß 10(a) geführte
Querschnittsansicht;
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11 ist
eine Draufsicht, die ein zweites Beispiel für eine Grundplatte zeigt, die
bei einem Ätzvorgang
zur Ausbildung von Dynoden verwendet wird;
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12 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Brückenrest an einer Dynode zeigt;
und
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13 ist
eine perspektivische Ansicht, welche die in einer Photovervielfacherröhre gestapelten Dynoden
gemäß 12 zeigt.
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BESTE AUSFÜHRUNGSWEISE
DER ERFINDUNG
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Es
wird eine Photovervielfacherröhre
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung an Hand der anliegenden Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Photovervielfacherröhre gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt. 2 ist eine Querschnittsansicht
der Photovervielfacherröhre
gemäß 1.
Eine in den Zeichnungen gezeigte Photovervielfacherröhre 1 umfasst
eine Nebenröhre 2,
die eine im wesentlichen quadratische, zylindrische Form aufweist
und aus einem metallischen Material (beispielsweise Kovar-Metall
oder rostfreiem Stahl) ausgebildet ist. An dem einen offenen Ende
A der Nebenröhre 2 ist
eine Frontplatte 3 aus Glas angeschmolzen. An der Innenfläche der
Frontplatte 3 ist eine Photokathode 3a zum Umwandeln
von Licht in Elektronen ausgebildet. Die Photokathode 3a wird
durch Reaktion eines Alkalimetalldampfes mit Antimon ausgebildet,
welches vorher auf der Frontplatte 3 abgeschieden wurde.
An dem anderen offenen Ende B der Nebenröhre 2 ist eine Stielplatte 4 aus
einem metallischen Material (beispielsweise Kovar-Metall oder rostfreiem
Stahl) angeschweißt.
Die Anordnung von Nebenröhre 2, Frontplatte 3 und
Stielplatte 4 bildet einen hermetisch abgedichteten Behälter 5.
Der Behälter 5 ist
ultradünn
und weist eine Höhe
von annähernd
10 mm auf.
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Es
ist ein metallisches Entleerungsrohr 6 angeordnet, um in
der Mitte der Stielplatte 4 vorzustehen. Das Entleerungsrohr 6 dient
zum Entleeren des Behälters 5 mit
einer (nicht gezeigten) Vakuumpumpe, nachdem die Photovervielfacherröhre 1 eingebaut
ist. Das Entleerungsrohr 6 wird bei der Ausbildung der
Photokathode 3a auch als Rohr zum Einbringen des Alkalimetalldampfes
in den Behälter 5 verwendet.
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Im
Innern des Behälters 5 ist
ein in Schichten gestapelter Elektronenvervielfacher 7 mit
einer blockartigen Form angeordnet. Der Elektronenvervielfacher 7 weist
einen Elektronenvervielfachungsabschnitt 9 auf, in dem
zehn Schichten (Stufen) von plattenförmigen Dynoden 8 gestapelt
sind, die jeweils annähernd
die gleiche Form aufweisen. In die Stielplatte 4 dringen
Stielzapfen 10 ein, welche aus Kovar-Metall ausgebildet
sind und den Elektronenvervielfacher 7 in dem Behälter 5 abstützen. Die
Enden jedes Stielzapfens 10 sind elektrisch mit jeder Dynode 8 verbunden.
In der Stielplatte 4 sind Zapfenlöcher 4a ausgebildet,
auf Grund derer die Stielzapfen 10 in die Stielplatte 4 eindringen
können.
Jedes der Zapfenlöcher 4a ist
mit einer Tablette 11 gefüllt, die aus Kovar-Glas ausgebildet
ist und zur Ausbildung einer hermetischen Dichtung dient. Jeder
Stielzapfen 10 ist durch die Tablette 11 an der
Stielplatte 4 befestigt. Die Stielzapfen 10 umfassen
Dynodenstifte 10A, die einzeln mit jeder der Dynoden 8 verbunden
sind, und Anodenstifte 10B, die einzeln mit jeder von Anoden 12 verbunden
sind, die als nächste
beschrieben werden.
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Die
Anoden 12 sind unterhalb des Elektronenvervielfachungsabschnitts 9 in
dem Elektronenvervielfacher 7 positioniert und an den oberen
Enden der Anodenstifte 10B befestigt. Zwischen der Photokathode 3a und
dem Elektronenvervielfachungsabschnitt 9 ist in der oberen
Stufe des Elektronenvervielfachers 7 eine flache Fokussierelektrodenplatte 13 angeordnet.
In der Fokussierelektrodenplatte 13 ist eine Mehrzahl von
schlitzförmigen Öffnungen 13a ausgebildet.
Die Öffnungen 13a sind
linear in einer Richtung ausgerichtet. In jeder Dynode 8 des
Elektronenvervielfachungsabschnitts 9 sind schlitzförmige Elektronenvervielfachungslöcher 8a mit
der gleichen Anzahl wie die Öffnungen 13a ausgebildet.
Die Elektronenvervielfachungslöcher 8a sind
linear in einer zu der Blattoberfläche der Zeichnung senkrechten
Richtung angeordnet.
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Durch
Anordnen der Elektronenvervielfachungslöcher 8a in jeder Dynode 8 zwecks
Bildung von Elektronenvervielfachungbahnen L, die entlang der Richtung
des Stapels derart verlaufen, dass die Bahnen L eins zu eins zu
jeder in der Fokussierelektrodenplatte 13 ausgebildeten Öffnung 13a korrespondieren,
wird eine Mehrzahl von Kanälen
in dem Elektronenvervielfacher 7 gebildet. Die Anoden 12 sind
in einer 8 × 8-Anordnung
konfiguriert, so dass jede Anode 12 zu einer vorgeschriebenen
Anzahl der Kanäle
korrespondiert. Da jede Anode 12 mit einem der Anodenstifte 10B verbunden
ist, lässt
sich über jeden
Anodenstift 10B ein einzelnes Ausgangssignal entnehmen.
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Daher
wird von dem Elektronenvervielfacher 7 eine Mehrzahl von
linearen Kanälen
bereitgestellt. Zu dem Elektronenvervielfachungsabschnitt 9 und den
Anoden 12 wird von einem vorgeschriebenen Stielzapfen 10,
der mit einem (nicht gezeigten) Entnahmekreis verbunden ist, eine
vorgeschriebene Spannung geliefert. Die Photokathode 3a und
die Fokussierelektrodenplatte 13 sind auf das gleiche Potenzial
eingestellt, während
die Dynoden 8 und die entsprechenden Anoden 12 auf
Potenziale eingestellt sind, welche der Reihe nach von der oberen Stufe
aus zunehmen. Demgemäß wird auf
die Frontplatte 3 einfallendes Licht an der Photokathode 3a in Elektronen
umgewandelt, und die Elektronen werden auf Grund eines Elektronenlinseneffekts,
der von der Fokussierelektrodenplatte 13 und der ersten
Dynode 8 an der ersten Stufe, d.h. der obersten Schicht
des Elektronenvervielfachers 7, erzeugt wird, in einen vorgeschriebenen
Kanal eingespeist. Die in den Kanal eingespeisten Elektronen werden
beim Hindurchlaufen durch die Elektronenvervielfachungsbahnen L durch
jede Stufe der Dynoden 8 hindurch vervielfacht. Dann treffen
die Elektronen auf die Anoden 12 auf, wodurch sich von
jeder Anode 12 ein einzelnes Ausgangssignal entnehmen lässt.
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Jede
in dem Elektronenvervielfachungsabschnitt 9 gestapelte
plattenförmige
Dynode 8 weist eine flache Oberfläche von 5cm × 5cm und
eine Dicke von 0,2mm auf. In jeder Dynode 8 ist eine Mehrzahl
der Elektronenvervielfachungslöcher 8a ausgebildet.
Die Elektronenvervielfachungslöcher 8a sind in
Abständen
von 0,5mm angeordnet. Zur Ausbildung dieser Mikrogröße aufweisenden
Elektronenvervielfachungslöcher 8a wird
ein Ätzverfahren
angewandt. Zur Ausführung
des Ätzverfahrens
wird eine Grundplatte 24 hergestellt, beispielsweise die
in 3 gezeigte. Die Grundplatte 24 weist
einen Schablonenrahmen 22 auf, der plattenförmige Dynodensubstrate 20 und 21 umgibt,
die eine Dicke von jeweils 0,2mm aufweisen. Der Schablonenrahmen 22 ist
durch Brücken 23 jeweils
mit Rändern 20a und 21a der
Dynodensubstrate 20 und 21 verbunden.
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Jedes
der Dynodensubstrate 20 und 21 ist in der Grundplatte 24 durch
zwei einander gegenüberliegende
Brücken 23 abgestützt. Deshalb
werden die Dynodensubstrate 20 und 21 an zwei
Stellen im Innern des Schablonenrahmens 22 abgestützt. Auf
diese Weise werden die Brücken 23 verwendet,
um die Dynodensubstrate 20 und 21 derart abzustützen, dass
dieselben während
des Ätzvorgangs
nicht aus dem Schablonenrahmen 22 herausfallen können. Die
Grundplatte 24 ist durch ein Ausstanzverfahren ausgebildet.
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An
den Rändern 20a und 21a der
Dynodensubstrate 20 und 21 sind Anschlussklemmen 25 (siehe 3)
zum Anschließen
an die Dynodenstifte 10A ausgebildet. Die Anschlussklemmen 25 sind
an Positionen ausgebildet, die für
jede Stufe der Dynoden 8 derart verschieden sind, dass
sich Gerade, die in einer zu der Dynodenstapelrichtung parallelen Richtung
durch jede der Anschlussklemmen 25 laufen, nicht überlappen.
Vorzugsweise werden die Anschlussklemmen 25 an vorgegebenen
Positionen auf der Grundplatte 24 ausgebildet.
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Nachdem
auf die Oberfläche
der Dynodensubstrate 20 und 21 eine Photoschablone
aufgelegt ist, wird der Ätzvorgang
zum Ausbilden der Mehrzahl von Elektronenvervielfachungslöchern 8a mit
einem Abstand von 0,5 mm in den Dynodensubstraten 20 und 21 ausgeführt. Nach
dem Ätzvorgang
müssen die
Dynodensubstrate 20 und 21 von dem Schablonenrahmen 22 getrennt
werden.
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Wie
in 3 und 4 gezeigt ist, stehen die Brücken 23,
die eine Breite von annähernd
3mm aufweisen, von dem Schablonenrahmen 22 nach innen vor,
wobei die Enden der Brücken 23 mit
den Dynodensubstraten 20, 21 verbunden sind. Die
Brücken 23 sind
mit den Dynodensubstraten 20, 21 an Positionen
verbunden, die in Bezug auf den Mittelpunkt des Dynodensubstrats 20, 21 symmetrisch
sind. An den Enden der Brücken 23 ist
ein Verbindungsabschnitt 23 mit dreieckiger Form ausgebildet.
Ein Vorderteil 23b des Verbindungsabschnitts 23 ist
mit einem Seiten abschnitt S an den Rändern 20a, 21a des Dynodensubstrats 20, 21 verbunden.
Das Vorderteil 23b weist eine Breite von etwa 0,2mm auf,
die zum Abstützen
ausreicht, während
das Abschneiden möglich
wird.
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Die
Dynodensubstrate 20 und 21 werden durch Abschneiden
der Vorderteile 23b der Brücken 23 entlang der
mit der Strichellinie angezeigten Position von dem Schablonenrahmen 22 getrennt,
wodurch eine Dynode 8 fertiggestellt wird, die in die Photovervielfacherröhre 1 eingebaut
werden kann. Nach dem Zerschneiden der Brücke 23 bleibt ein
kleines Stück
der Brücke 23 an
jedem Seitenabschnitt S des Randabschnitts 8b zurück. Dieses
verbleibende Stück
wird als Brückenrest 8c bezeichnet.
Da die Brücken 23 an
symmetrischen Positionen in Bezug auf die Mitte des Dynodensubstrats 20, 21 mit
dem Dynodensubstrat 20, 21 verbunden sind, ist
an jedem der einander gegenüberliegenden
Randabschnitte 8b ein Brückenrest 8c ausgebildet.
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Experimentell
wurde bestätigt,
das dann, wenn diese Brückenreste 8c besitzende
Dynoden 8 miteinander gestapelt werden, zwischen benachbarten
Brückenresten 8c eine
Entladung erzeugt wird, wenn die Brückenreste 8c derart
angeordnet sind, dass sich Gerade überlappen, die in zu der Stapelrichtung
paralleler Richtung durch jeden Brückenrest 8c verlaufen.
Diese Erscheinung ist um so auffallender, je kleiner der Abstand
zwischen den Dynoden 8 ist, und kann zum Rauschen führen.
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Die
Erfinder der vorliegenden Erfindung entdeckten ein Verfahren zur
weiteren Verbesserung der grundlegenden Eigenschaften der Photovervielfacherröhre 1,
bei welchem jeder der Brückenreste 8c derart
angeordnet ist, dass jede Gerade, die parallel zu der Stapelrichtung
der Dynoden 8 verläuft
und durch den Brückenrest 8c läuft, durch
keinen der Brückenreste
an den benachbarten Dynoden 8 verläuft.
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Dieses
Verfahren ist besonders effektiv, wenn ein dünner Elektronenvervielfachungsabschnitt 9 ausgebildet
wird. Ein spezielles Beispiel für
das Anordnen der Brückenreste 8c gemäß diesem
Verfahren besteht darin, die Dynoden 8 unter Drehen jeder anderen
Dynode 8 um 90 Grad um eine imaginäre, zu der Dynodenstapelrichtung
parallele Achse herum zu stapeln, die durch die Mitte der Dynoden 8 verläuft. Da
die Brückenreste 8c an
den zwei einander gegenüberliegenden
Randabschnitten 8b ausgebildet sind, verläuft jede
Gerade, die parallel zu der Dynodenstapelrichtung verläuft und
durch einen der Brückenreste 8c läuft, durch
keinen der Brückenreste 8c an
den benachbarten Dynoden 8. Demgemäß liegen die Brückenreste 8c anderen
Brückenresten 8c in
der Stapelrichtung an jeder übernächsten Dynode 8 in
der in 6 gezeigten Weise gegenüber, wodurch sich der Abstand
zwischen einander gegenüberliegenden
Randabschnitten 8c verdoppelt. Infolgedessen lässt sich
eine Entladung, die zwischen Brückenresten 8c auftreten
kann, sicher vermeiden.
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In
der in 3 gezeigten Weise lassen sich die Brücken 23 auch
an verschiedenen Positionen an dem rechten und dem linken Dynodensubstrat 20 und 21 beim Ätzen der
Grundplatte 24 voreinstellen. Der Abstand zwischen benachbarten
Brückenresten 8c lässt sich
in der in 7 gezeigten Weise durch wechselweises
Stapeln von Dynoden 8, die mit dem Dynodensubstrat 20 hergestellt
sind, und den Dynoden 8 vergrößern, die mit dem Dynodensubstrat 21 hergestellt
sind. Zwar sind die Anschlussklemmen 25 in 7 nicht
gezeigt, jedoch werden die Positionen der Anschlussklemmen 25 unter
Betrachtung der Stapelanordnung der Dynoden 8 in jeder
Stufe in der oben beschriebenen Weise derart bestimmt, dass die sich
von den Anschlussklemmen 25 nach unten erstreckenden Dynodenstifte 10A in
annähernd äquivalenten
Abständen
entlang einem Rand der Dynoden 8 angeordnet sind.
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Die
Auswirkungen der oben beschriebenen Konfiguration wurden experimentell
bewiesen. Bei dem Experiment wurde eine Durchschlagsspannung von
500V zwischen Stufen der Dynoden 8 bestätigt. Ebenso wurde eine Rauschverminderung
in der Photovervielfacherröhre 1 bestätigt.
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Wie
in 8 gezeigt ist, kann man die mit dem
Dynodensubstrat 20 hergestellten Dynoden 8 und
die mit dem Dynodensubstrat 21 hergestellten Dynoden 8 auch
unter gleichzeitigem Drehen jeder anderen Dynode 8 um 90
Grad um die imaginäre
Mittelachse herum wechselweise stapeln.
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Wie
in 9 gezeigt ist, kann man die Brückenreste 8c auch
in einem bei Betrachtung von der Seite her gestuften Muster anordnen.
Die in einem gestuften Muster angeordneten Brückenreste 8c lassen
sich in der in 10 gezeigten Weise
auch an allen vier Seiten des Elektronenvervielfachungsabschnitts 9 ausbilden.
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Zwar
sind die Anschlussklemmen 25 in 8, 9 und 10 nicht
gezeigt, jedoch sind die Anschlussklemmen 25 derart angeordnet,
dass die Geraden, die in zu der Dynodenstapelrichtung paralleler Richtung
durch jede der Anschlussklemmen 25 verlaufen, einander
nicht überlappen.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform
beschränkt. 11 und 12 stellen
eine Modifizierung der Ausführungsform
dar. Eine Grundplatte 29 weist einen Schablonenrahmen 32 auf,
der plattenförmige Dynodensubstrate 30 und 31 umgibt,
die Seite an Seite angeordnet sind und eine Dicke von 0,2mm aufweisen.
Der Schablonenrahmen 32 ist durch Brücken 33 mit Rändern 30a und 31a der
Dynodensubstrate 20 und 21 verbunden. Jede Brücke 33 ist
auf der Diagonalen der Dynodensubstrate 30 und 31 positioniert
und mit Ecken P an den Rändern 30a und 31a verbunden.
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Nach
dem Ätzen
der Dynodensubstrate 30 und 31 werden die Dynodensubstrate 30 und 31 von dem
Schablonenrahmen 22 getrennt. Infolgedessen verbleibt in
der in 12 gezeigten Weise ein kleiner Abschnitt
der Brücke 33 an
der Ecke P einer Dynode 18. Diese kleinen Abschnitte bilden
Brückenreste 8c an
den Dynoden 18. Jeder Brückenrest 18c tritt
entlang der Diagonalen der Dynoden 18 auf.
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Wenn
man die Dynoden 18 stapelt, die diese Brückenreste 18c aufweisen,
werden die Brückenreste 18c benachbarter
Dynoden 18 in unterschiedlichen Positionen in der Stapelrichtung
der Dynoden 18 angeordnet. 13 zeigt
ein spezielles Beispiel. Hier sind die Brückenreste 18c an allen
vier Ecken der Dynoden 18 ange ordnet, treten jedoch an
jeder gegebenen Ecke an jeder anderen Dynode in der Stapelrichtung
auf. Infolgedessen sind benachbarte Brückenreste 18c um mindestens
die Dicke einer Dynode 18 voneinander getrennt, wodurch
Entladungen, die in den Brückenresten 18c auftreten
können, sicher
vermieden werden. Es sei angemerkt, dass die Ziffer 35 (siehe 11)
die Anschlussklemme zum Anschließen der Dynodenstifte 10A darstellt.
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Bei
der oben beschriebenen Ausführungsform
sind die Brücken 23, 33 an
symmetrischen Positionen in Bezug auf die Mitte des Dynodensubstrats 20, 21, 30, 31 mit
dem Dynodensubstrat 20, 21, 30, 31 verbunden.
Jedoch können
diese Verbindungspositionen etwas gegenüber diesen symmetrischen Positionen
verschoben sein. Außerdem
sind die Dynoden 8 bei der obigen Ausführungsform zwar quadratisch
geformt, jedoch können
diese Dynoden 8 auch rechteckig oder vieleckig geformt
sein.
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INDUSTRIELLE
ANWENDBARKEIT
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Die
Elektronenvervielfacherröhre
gemäß der vorliegenden
Erfindung wird in einem weiten Bereich von Bilderzeugungsvorrichtungen
verwendet, die für Bereiche
mit niedriger Lichtintensität
ausgelegt sind, beispielsweise in Überwachungskameras und Nachtsichtkameras.