EP0062553A1 - Image intensifier tube target and image intensifier tube with video output comprising such a target - Google Patents
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Abstract
On obtient une cible d'I.I.R., à gain variable, en utilisant une plaquette de fibres optiques dont la face (f1), côté I.I.R., comporte des trous borgnes, contenant deux types de matériaux luminescents en grain (L1 et L2), de rendements lumineux différents, qui sont séparés par une couche-barrière (14). Le faisceau d'électrons en provenance de la photocathode de l'I.I.R. est soumis à deux tensions d'accélération différentes, la plus faible tension d'accélération assurant l'excitation du seul matériau luminescent de plus faible rendement lumineux et la plus forte tension d'accélération assurant l'excitation du matériau luminescent de plus forte rendement lumineux. Application aux I.I.R. fonctionnant en radiographie et en radioscopie.A variable gain IIR target is obtained by using an optical fiber wafer whose face (f1), on the IIR side, has blind holes, containing two types of luminescent grain materials (L1 and L2), of yields different light sources, which are separated by a barrier layer (14). The electron beam from the photocathode of the I.I.R. is subjected to two different acceleration voltages, the lowest acceleration voltage ensuring the excitation of the single luminescent material of lower light output and the highest acceleration voltage ensuring the excitation of the luminescent material of higher light output . Application to I.I.R. operating in radiography and radioscopy.
Description
La présente invention concerne une cible de tube intensificateur d'image. Elle se rapporte également aux tubes intensificateurs d'image à sortie vidéo munis d'une telle cible.The present invention relates to an image intensifier tube target. It also relates to image intensifier tubes with video output provided with such a target.
La description suivante va essentiellement concerner les tubes intensificateurs d'image radiologique, couramment désignés par les initiales I.I.R., mais il est bien entendu que l'invention s'applique aussi aux tubes intensificateurs d'image lumineuse et aux tubes intensificateurs d'image de scintigraphie (rayonnement à ).The following description will essentially relate to radiological image intensifier tubes, commonly designated by the initials IIR, but it is understood that the invention also applies to light image intensifier tubes and scintigraphy image intensifier tubes (radiation to).
Dans les I.I.R., on désire disposer de cibles à gain variable, dont le gain, c'est-à-dire le nombre de photons émis pour chaque électron reçu par la cible, peut être multiplié par un facteur 100 environ. Ainsi l'I.I.R. peut, au choix, fonctionner en radiographie ou en radioscopie.In I.I.R., we want to have variable gain targets, whose gain, that is to say the number of photons emitted for each electron received by the target, can be multiplied by a factor of about 100. Thus the I.I.R. can, as desired, operate in radiography or radioscopy.
En radiographie, le signal de sortie vidéo de l'I.I.R. permet la visualisation sur un écran de télévision de l'information contenue dans le faisceau de rayons X atteignant l'I.I.R. ; l'image télévision est enregistrée sur film ou sur photo. Pour avoir un bon rapport signal/bruit, on doit envoyer pendant le temps d'exposition qui est court une dose de rayons X élevée. Il faut donc disposer d'une cible de faible gain pour éviter sa saturation.In radiography, the video output signal from the I.I.R. allows viewing on a television screen of the information contained in the X-ray beam reaching the I.I.R. ; the television image is recorded on film or photo. To have a good signal-to-noise ratio, a high dose of X-rays must be sent during the short exposure time. It is therefore necessary to have a low gain target to avoid its saturation.
En radioscopie, on se limite à observer directement l'écran de télévision. On envoie pendant le temps d'observation qui est relativement long une faible dose de rayons X. Il faut alors disposer d'une cible de gain élevé pour obtenir une bonne image.In radioscopy, we limit ourselves to directly observing the television screen. During the relatively long observation time, a low dose of X-rays is sent. It is therefore necessary to have a high gain target in order to obtain a good image.
On connaît par la demande de brevet français N°77.05031, publiée sous le N° 2.341.939, une cible d'I.I.R. à sortie vidéo qui présente un gain variable.We know from French patent application No. 77.05031, published under No. 2,341,939, a target of I.I.R. video output with variable gain.
Il s'agit d'une cible en silicium dont l'une des faces est recouverte d'une couche luminescente 12, elle-même recouverte d'une couche-barrière métallique 13.It is a silicon target of which one of the faces is covered with a
Le faisceau d'électrons 14 en provenance de la cathode de l'I.I.R. arrive sur la couche-barrière métallique qui le ralentit et ne laisse passer que les électrons de plus grande énergie. Ces électrons provoquent dans la couche luminescente la création de photons qui engendrent des porteurs de charges dans le silicium de la cible. Ces porteurs de charges déchargent des diodes, polarisées en inverse, et se trouvant sur l'autre face de la cible ; enfin la répartition des charges sur l'autre face de la cible est explorée par le faisceau d'électrons d'un tube de prise de vue qui fournit le signal vidéo.The
La variation de gain de la cible est obtenue en faisant varier la tension d'accélération du faisceau de l'I.I.R. et en utilisant la relation non-linéaire qui existe, pour les couches-barrières métalliques, entre la pénétration des électrons dans la couche-barrière et la tension d'accélération du faisceau d'électrons.The gain variation of the target is obtained by varying the acceleration voltage of the beam of the I.I.R. and using the non-linear relationship that exists, for metallic barrier layers, between the penetration of electrons into the barrier layer and the acceleration voltage of the electron beam.
Cette cible à gain variable selon l'art antérieur présente les inconvénients suivants :
- - la résolution de l'l.I.R. est réduite du fait de l'utilisation de deux couches recouvrant la cible en silicium : la couche-barrière métallique et la couche luminescente ;
- - la présence d'une couche-barrière métallique introduit du bruit et entraîne des défauts de l'image obtenue, comme cela est noté à la
page 2, lignes 6 à 21 et à la page 5, lignes 27 à 31 de la demande de brevet citée.
- - the resolution of the IR is reduced due to the use of two layers covering the silicon target: the metal barrier layer and the luminescent layer;
- - the presence of a metallic barrier layer introduces noise and causes defects in the image obtained, as noted on
page 2, lines 6 to 21 and on page 5, lines 27 to 31 of the application for patent cited.
La présente invention concerne une cible à gain variable qui supprime ces inconvénients.The present invention relates to a variable gain target which overcomes these drawbacks.
La présente invention concerne une cible de tube intensificateur d'image, ce tube comportant des moyens permettant de soumettre le faisceau d'électrons en provenance de sa photocathode à deux tensions d'accélération différentes.The present invention relates to an image intensifier tube target, this tube comprising means making it possible to subject the electron beam coming from its photocathode to two different acceleration voltages.
La cible selon l'invention comporte deux types de matériaux luminescents, de rendements lumineux différents, qui reçoivent l'impact du faisceau d'électrons. Des moyens assurent l'excitation du seul matériau luminescent dé plus faible rendement lumineux par le faisceau d'électrons soumis à la plus faible tension d'accélération et assurent l'excitation du matériau luminescent de plus fort rendement lumineux par le faisceau d'électrons soumis à la plus forte tension d'accélération.The target according to the invention comprises two types of luminescent materials, of different light yields, which receive the impact of the electron beam. Means ensure the excitation of the only luminescent material of lower light output by the electron beam subjected to the lowest acceleration voltage and ensure the excitation of the luminescent material of higher light output by the electron beam subjected to the higher acceleration voltage.
Ainsi en passant d'une tension d'accélération à l'autre, on dispose d'une cible à gain variable dans de fortes proportions en jouant sur le rendement lumineux différent des deux matériaux luminescents constituant la cible. On n'utilise plus de couche-barrière métallique qui provoque du bruit et des défauts de l'image.Thus by going from one acceleration voltage to another, there is a variable gain target in large proportions by varying the light output of the two luminescent materials constituting the target. We no longer use a metallic barrier layer which causes noise and image defects.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les deux matériaux luminescents de la cible émettent de la lumière de longueur d'onde différente et la cible comporte un filtre optique adapté qui transmet davantage la lumière émise par le matériau luminescent de fort rendement lumineux que celle émise par l'autre matériau luminescent.According to a preferred embodiment of the invention, the two luminescent materials of the target emit light of different wavelength and the target has a suitable optical filter which transmits more of the light emitted by the luminescent material of high luminous efficiency than that emitted by the other luminescent material.
Ainsi, on obtient une cible dont le gain peut être multiplié par un facteur 100 environ.Thus, we obtain a target whose gain can be multiplied by a factor of 100 approximately.
Enfin, selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, les deux matériaux luminescents sont portés par une plaquette de fibres optiques et on obtient une meilleure résolution que dans le cas de l'art antérieur où la cible est en silicium, recouvert d'une couche luminescente et d'une couche-barrière métallique.Finally, according to another preferred embodiment of the invention, the two luminescent materials are carried by a wafer of optical fibers and a better resolution is obtained than in the case of the prior art where the target is made of silicon, covered with '' a luminescent layer and a metallic barrier layer.
D'autres objets, caractéristiques et résultats de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif et illustrée par les figures annexées qui représentent :
- - la figure 1, le schéma d'un I.I.R. à sortie vidéo selon l'art antérieur ;
- - la figure 2, le schéma d'un mode de réalisation d'une cible selon l'invention ;
- - les figures 3 et 6 à 8, des schémas montrant, de façon plus détaillée que sur la figure 2, plusieurs modes de réalisation selon l'invention de la face:de la cible qui reçoit le faisceau d'électrons en provenance de l'I.I.R. ;
- - la figure 4, la variation de la luminance en fonction de la tension d'accélération pour les matériaux luminescents L1 et L2 ;
- - la figure 5, les variations du coefficient de transmission du filtre optique 10 en fonction de la longueur d'onde ;
- - les figures 9 et 10, deux modes de réalisation d'un I.I.R. à sortie vidéo comportant une cible selon l'invention.
- - Figure 1, the diagram of an IIR video output according to the prior art;
- - Figure 2, the diagram of an embodiment of a target according to the invention;
- - Figures 3 and 6 to 8, diagrams showing, in more detail than in Figure 2, several embodiments according to the invention of the face : of the target which receives the electron beam from the IIR;
- - Figure 4, the variation of the luminance according to the acceleration voltage for luminescent materials L 1 and L 2 ;
- - Figure 5, the variations of the transmission coefficient of the
optical filter 10 as a function of the wavelength; - - Figures 9 and 10, two embodiments of an IIR video output comprising a target according to the invention.
Sur les différentes figures, les mêmes repères désignent les mêmes éléments, mais, pour des raisons de clarté, les cotes et proportions des divers éléments ne sont pas respectées.In the different figures, the same references designate the same elements, but, for reasons of clarity, the dimensions and proportions of the various elements are not observed.
La figure 1, représente le schéma d'un I.I.R. à sortie vidéo qui est globalement désigné par la référence 1.Figure 1 shows the diagram of an I.I.R. with video output which is generally designated by the reference 1.
De gauche à droite sur la figure, on trouve d'abord l'I.I.R. puis le tube de prise de vue qui sont contenus dans la même enceinte à vide 2.From left to right in the figure, we first find the I.I.R. then the shooting tube which are contained in the
Un faisceau de rayons X, après avoir traversé le corps à observer 3, pénètre dans l'I.I.R. par une fenêtre 4.An X-ray beam, after passing through the body to be observed 3, enters the I.I.R. through a window 4.
L'I.I.R. comporte :
- - un écran d'entrée, constitué d'un scintillateur 5 et d'une photocathode 6 qui assurent la conversion des rayons X en photons lumineux, puis en photo-électrons ;
- - une optique électronique constituée de grilles g1, g2 et g3 qui assurent la focalisation des électrons et les soumettent à une tension d'accélération ;
- - une anode cônique A ;
- - une
cible 7 qui reçoit sur sa face f1 l'impact du faisceau d'électrons.
- - an input screen, consisting of a scintillator 5 and a photocathode 6 which convert X-rays into light photons, then into photo-electrons;
- - an electronic optic made up of g 1 , g 2 and g 3 gates which focus the electrons and subject them to an acceleration voltage;
- - a conical anode A;
- - A
target 7 which receives on its face f 1 the impact of the electron beam.
L'autre face f2 de la cible 7 est balayée ligne après ligne par un faisceau d'électrons produit par la cathode K, chauffée par un filament 8, du tube de prise de vue. Ce faisceau d'électrons est focalisé et accéléré par des grilles g4 à g7.The other face f 2 of the
Des bobines, non représentées, réalisent la concentration et la .déviation du faisceau.Coils, not shown, carry out the concentration and the deflection of the beam.
Sur la cible 7, on recueille le signal vidéo de sortie S.On
La figure 2 représente le schéma d'un mode de réalisation d'une cible selon l'invention.FIG. 2 represents the diagram of an embodiment of a target according to the invention.
Cette cible est constituée par une plaquette de fibres optiques, de 2 à 5 mm de longueur par exemple.This target consists of a plate of optical fibers, 2 to 5 mm in length for example.
La face f de cette cible, c'est-à-dire celle qui est placée côté I.I.R., est représentée plus en détail sur la figure 3.The face f of this target, that is to say the one placed on the I.I.R. side, is shown in more detail in FIG. 3.
Sur la figure 3, on constate que chaque fibre optique de la plaquette comporte un trou borgne qui est obtenu en éliminant, sur une profondeur de 5 µm par exemple, l'âme des fibres 12, sans toucher à leur enrobage 13. Cela peut, par exemple, être obtenu, par attaque chimique sélective des deux verres constituant l'âme et l'enrobage. On obtient ainsi des trous borgnes de 5 µm de profondeurs, sur 5 pm de diamètre, par exemple, et qui sont séparés par des parois de 2 pm par exemple.In FIG. 3, it can be seen that each optical fiber of the wafer has a blind hole which is obtained by eliminating, over a depth of 5 μm for example, the core of the
A l'intérieur de chaque trou, on dépose d'abord une couche de matériau luminescent L2, en grains, de fort rendement lumineux r2, puis une couche-barrière 14 et une autre couche de matériau luminescent L,, en grains également, mais de faible rendement lumineux r1.Inside each hole, a layer of luminescent material L 2 , in grains, of high light output r 2 , is first deposited, then a
Avant de remplir les trous de la façon qui vient d'être exposée, on recouvre les parois latérales de chaque trou d'une mince couche métallique 15. Il s'agit généralement d'aluminium, évaporé sous vide, avec une incidence adaptée. Lorsque les trous sont remplis, on recouvre également d'une mince couche métallique 15 la couche L1.Before filling the holes in the manner which has just been exposed, the side walls of each hole are covered with a thin
L'I.I.R. comporte des moyens, il s'agit d'un dispositif de commutation manuel ou automatique, qui permettent de soumettre le faisceau d'électrons en provenance de sa photocathode à deux tensions d'accélération distinctes, V1 et V2, égales par exemple à 10 KV et 30 KV.The IIR comprises means, it is a manual or automatic switching device, which make it possible to subject the electron beam coming from its photocathode to two equal acceleration voltages, V 1 and V 2 , equal for example at 10 KV and 30 KV.
On sait choisir la nature, l'épaisseur des matériaux luminescents L1, L2 et de la couche-barrière 14 de la figure 3 pour que seul le matériau luminescent L de plus faible rendement lumineux soit excité par le faisceau d'électrons soumis à la plus faible tension d'accélération V1, et pour que le matériau luminescent L2 de plus fort rendement lumineux soit principalement excité par le faisceau d'électrons soumis à la plus forte tension d'accélération V2.We know how to choose the nature, the thickness of the luminescent materials L 1 , L 2 and of the
D'autres moyens permettant d'obtenir ce résultat seront présentés par la suite ; ils diffèrent de ceux présentés, par exemple, par l'absence de couche-barrière ou par le fait que les matériaux luminescents ne sont pas en grains mais en couche mince transparente, obtenue par évaporation sous vide de leur matériau constitutif.Other means enabling this result to be obtained will be presented below; they differ from those presented, for example, by the absence of a barrier layer or by the fact that the luminescent materials are not in grains but in a transparent thin layer, obtained by evaporation under vacuum of their constituent material.
La figure 4, représente les variations de la luminescence L en fonction de la tension d'accélération pour les matériaux L1 et L2.FIG. 4 represents the variations in luminescence L as a function of the acceleration voltage for the materials L 1 and L 2 .
La densité de courant du faisceau incident étant constante, la luminance croît avec la tension d'accélération à partir d'une valeur de seuil V01 pour L1, V02 pour L2 et la croissance est plus rapide pour L2 que pour L1.The current density of the incident beam being constant, the luminance increases with the acceleration voltage from a threshold value V 01 for L 1 , V 02 for L 2 and the growth is faster for L 2 than for L 1 .
Lorsqu'un faisceau d'électrons en provenance de la photocathode du tube I.I.R. arrive sur la face f de la cible 7, il traverse la couche métallique 15, puis pénètre dans la première couche de matériau luminescent L1.When an electron beam coming from the photocathode of the IIR tube arrives on the face f of the
Si ce faisceau est soumis à la plus faible tension d'accélération V1, une partie, 50 % par exemple, des électrons du faisceau ne dépasse pas la couche L et les autres 50 % ne dépassent pas la couche-barrière.If this beam is subjected to the lowest acceleration voltage V 1 , a part, 50% for example, of the beam electrons does not exceed the L layer and the other 50% do not exceed the barrier layer.
L'excitation de la couche L1 produit de la lumière, en asez faible quantité à cause du faible rendement lumineux de cette couche. La surface externe de la couche L1 et les parois de chaque trou borgne étant recouverts de la mince couche métallique 15, la lumière émise par la couche L1 de chaque fibre se propage le long de la fibre vers la face f2 de la cible 7. Il n'y a pas de diffusion de la lumière et on conserve la même résolution que celle de la plaquette de fibres.The excitation of the L 1 layer produces light, in a fairly small amount because of the low light output of this layer. The outer surface of layer L 1 and the walls of each blind hole being covered with the thin
Si le faisceau est soumis à la plus forte tension d'accélération V21 une partie 15 % par exemple, des électrons du faisceau ne dépasse pas la couche L1, une autre partie, 35 % par exemple, ne dépasse pas la couche-barrière et le restant vient exciter la couche L2 de fort rendement lumineux.If the beam is subjected to the highest acceleration voltage V 21 a
On comprend aisément que pour la tension d'accélération V2, la quantité de lumière émise est bien supérieure à celle qui est émise pour la tension d'accélération V1.It is easily understood that for the acceleration voltage V 2 , the quantity of light emitted is much greater than that which is emitted for the acceleration voltage V 1 .
Pour V1 = 10 KV et V2 = 30 KV, et avec un rapport des rendements lumineux r2 / ride l'ordre de 5, on obtient un gain qui peut être multiplié par un rapport 20 environ.For V 1 = 10 KV and V 2 = 30 KV, and with a ratio of light yields r 2 / wrinkle on the order of 5, a gain is obtained which can be multiplied by a ratio of approximately 20.
Il est possible d'obtenir un gain variable qui peut être multiplié par un rapport 100 environ en utilisant des matériaux luminescents L1 et L2 qui émettent de la lumière de longueur d'onde différenteλ1 et λ 2, du rouge et du vert par exemple, et en utilisant un filtre optique adapté qui transmet d'avantage la lumière émise par le matériau luminescent L2 de fort rendement lumineux que celle émise par l'autre matériau luminescent L1.It is possible to obtain a variable gain which can be multiplied by a ratio approximately 100 by using luminescent materials L 1 and L 2 which emit light of different wavelength λ 1 and λ 2 , red and green by example, and by using a suitable optical filter which transmits more light emitted by the luminescent material L 2 with high light output than that emitted by the other luminescent material L 1 .
Le matériau luminescent en grains L1 qui émet de la lumière rouge peut être constitué par exemple d'oxysulfure d'yttrium dopé à l'europium ou d'oxyde d'yttrium dopé à l'europium, de granulométrie inférieure à 1 µm. Le matériau luminescent en grains L2 qui émet, de la lumière verte peut être constitué par exemple de sulfure de zinc cadmium dopé à l'argent, de granulométrie inférieure à 2 µm. La couche L1 est une monocouche d'épaisseur inférieure à 1 µm et la couche L2 a une épaisseur de 4 µm par exemple.The luminescent material in grains L 1 which emits red light can consist for example of yttrium oxysulfide doped with europium or yttrium oxide doped with europium, with a particle size of less than 1 μm. The luminescent material in grains L 2 which emits green light can consist, for example, of zinc cadmium sulfide doped with silver, with a particle size of less than 2 μm. The L 1 layer is a monolayer with a thickness of less than 1 μm and the L 2 layer has a thickness of 4 μm for example.
Sur la figure 5, on a représenté les variations du coefficient de transmission T d'un tel filtre optique adapté en fonction de la longueur d'onde λ.In FIG. 5, the variations of the transmission coefficient T of such an optical filter adapted as a function of the wavelength λ have been shown.
On adapte le coefficient de transmission T1 du filtre pour λ1 et le coefficient de transmission T2 du filtre pour λ2, pour obtenir un gain multiplié par un rapport 100, ou même plus si nécessaire.We adapt the transmission coefficient T 1 of the filter for λ 1 and the transmission coefficient T 2 of the filter for λ 2 , to obtain a gain multiplied by a ratio 100, or even more if necessary.
La lumière émise par les matériaux luminescents LI et L2 se propage le long des fibres optiques jusqu'à la face opposée f2 de la cible 7, dont on va examiner la structure sur la figure 2.The light emitted by the luminescent materials L I and L 2 propagates along the optical fibers to the opposite face f 2 of the
La face f2 de la cible 7 est recouverte d'une couche mince transparente conductrice 9, qui est obtenue par évaporation sous vide. Cette couche peut être constituée d'oxyde - d'étain SnO2, d'oxyde d'indium In2 03, d'oxyde de cadmium Cd O3, d'oxyde de manganèse Mn 0, ou de mélanges de ces oxydes.The face f 2 of the
Pour obtenir un gain qui peut être multiplié par 100, on recouvre la couche 9 par le filtre optique adapté 10.To obtain a gain which can be multiplied by 100, the
Ce filtre peut être obtenu par évaporation d'un matériau en couche très mince, inférieure au micron et en agissant sur l'épaisseur de la couche pour modifier la transmission, comme cela est connu. On peut évaporer du diphtalocyanure de lutécium par exemple.This filter can be obtained by evaporation of a material in a very thin layer, less than a micron and by acting on the thickness of the layer to modify the transmission, as is known. It is possible to evaporate lutetium diphthalocyanide for example.
Sur le filtre 10, est déposée une cible photosensible classique 11 de tube de prise de vue. Il peut s'agir d'une couche photoconductrice continue ou de diodes polarisées en inverse.On the
Cette couche photoconductrice peut être constituée de tri- sulfure d'antimoine, de sélénium amorphe, d'un composé amorphe de tellure de sélénium, de soufre et d'arsenic, ou encore d'une couche d'oxyde de plomb.This photoconductive layer may consist of antimony triphide, amorphous selenium, an amorphous compound of selenium tellurium, sulfur and arsenic, or even a layer of lead oxide.
Cette cible est lue ligne après ligne par le faisceau d'électrons du tube de prise de vue.This target is read line after line by the electron beam of the shooting tube.
Il est bien entendu que s'il est suffisant d'obtenir un gain qui peut être multiplié par un rapport 20 environ, on peut utiliser des matériaux luminescents émettant de la lumière de même longueur d'onde et on peut supprimer le filtre optique adapté.It is understood that if it is sufficient to obtain a gain which can be multiplied by a ratio approximately 20, it is possible to use luminescent materials emitting light of the same wavelength and the suitable optical filter can be eliminated.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention,la face f2 de la plaquette peut, comme la face f1, comporter des trous borgnes remplis par les trois couches 9, 10, 11.According to another embodiment of the invention, the face f 2 of the plate can, like the face f 1 , include blind holes filled with the three
Les figure 6, 7 et 8, représentent d'autres modes de réalisation de la face f1 de la cible. Dans tous ces modes de réalisation, la cible est constituée par une plaquette de fibres optiques..Figures 6, 7 and 8 show other embodiments of the face f 1 of the target. In all of these embodiments, the target consists of a wafer of optical fibers.
Sur la figure 6, comme sur la figure 3, chaque fibre comporte un trou borgne.In Figure 6, as in Figure 3, each fiber has a blind hole.
A l'intérieur de chaque trou, on dépose d'abord une couche de matériau luminescent L2, en grains, de fort rendement lumineux r2, puis, on dépose une couche évaporée L de matériau luminescent, de faible rendement lumineux r1.Inside each hole, a layer of luminescent material L2, in grains, of high light output r 2 , is first deposited, then an evaporated layer L of luminescent material, of low light output r 1 , is deposited.
La couche évaporée LI peut être choisie pour qu'il n'y ait pas besoin de couche-barrière intercalée entre les couches L1 et L2, et que la plus faible tension d'accélération V1 ne provoque l'excitation que de la couche L1 et la plus forte tension d'accélération V2 provoque l'excitation de la couche L2.The evaporated layer L I can be chosen so that there is no need for a barrier layer sandwiched between layers L 1 and L2, and that the lowest acceleration voltage V 1 causes excitation only of the layer L 1 and the highest acceleration voltage V 2 causes the excitation of the layer L 2 .
La couche évaporée L1 peut aussi être choisie de rendement lumineux suffisamment faible pour obtenir un gain qui soit multiplié par 100 environ lorsqu'on passe de V1 à V2 et sans qu'il soit besoin de filtre optique adapté.The evaporated layer L 1 can also be chosen to have a sufficiently low light output to obtain a gain which is multiplied by approximately 100 when passing from V 1 to V 2 and without the need for an adapted optical filter.
Comme dans le cas de la figure 3, pour conserver la résolution de la plaquette de fibres optiques, les parois latérales des trous borgnes et la surface externe de la couche L1 sont recouvérts d'une mince couche métallique 15.As in the case of FIG. 3, to preserve the resolution of the optical fiber wafer, the side walls of the blind holes and the external surface of the layer L 1 are covered with a thin
La figure 7 représente un mode de réalisation de la face fi de la cible dans lequel la surface de la plaquette, est recouverte de deux couches évaporées L1 et L2 de matériau luminescent, de rendements lumineux différents. Une couche-barrière 14, également obtenue par évaporation sous vide, peut être si nécessaire interposée entre les couches L1 et L2. Une mince couche métallique 15 recouvre la surface externe de la couche L1 de faible rendement lumineux.FIG. 7 represents an embodiment of the face f i of the target in which the surface of the wafer is covered with two evaporated layers L 1 and L 2 of luminescent material, of different light yields. A
L'utilisation de couches minces L1, L2 et 15, obtenues par évaporation sous vide de leurs matériaux constitutifs, permet d'obtenir une cible présentant une bonne résolution sans qu'il soit nécessaire de creuser les fibres.The use of thin layers L 1 , L 2 and 15, obtained by vacuum evaporation of their constituent materials, makes it possible to obtain a target having good resolution without the need to dig the fibers.
Dans le mode de réalisation de la face f de la cible qui est représenté sur la figure 8, l'âme 12 des fibres fait saillie à la surface de la plaquette. Cela peut, par exemple, être obtenu par attaque chimique sélective des deux verres constituant l'âme et l'enrobage, comme c'était le cas pour l'obtention des trous borgnes des figures 3 et 6, mais là, c'est l'enrobage des fibres qui est éliminé.In the embodiment of the face f of the target which is shown in Figure 8, the
Comme dans le cas de la figure 7, on dépose à la surface de chaque âme, deux couches évaporées L1 et L2 de matériau luminescent de rendements lumineux différents. Une mince couche métallique 15 recouvre la couche LI et une couche-barrière évaporée peut si nécessaire être utilisée.As in the case of FIG. 7, two evaporated layers L 1 and L 2 of luminescent material with different light yields are deposited on the surface of each core. A
La couche L1 peut être constituée d'oxyde ou d'oxysulfure d'yttrium dopé à l'europium et la couche L2 peut être constituée d'oxysulfure d'yttrium dopé au terbium. Ces deux couches sont déposées de façon classique par canon électronique.L 1 layer can be made of europium doped yttrium oxysulfide and L 2 layer can be made of terbium doped yttrium oxysulfide. These two layers are deposited in a conventional manner by electron gun.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention qui n'est pas représenté sur les figures, la cible peut être constituée, non plus par une plaquette de fibres optiques, mais par un substrat semi-conducteur, en silicium, par exemple. La surface du silicium est' alors recouverte des deux couches L1 et L2 qui sont de préférence des couches évaporées de matériau luminescent et non du matériau luminescent en grains, de façon à améliorer la résolution.According to another embodiment of the invention which is not shown in the figures, the target can be formed, no longer by a wafer of optical fibers, but by a semiconductor substrate, made of silicon, for example. The silicon surface is then covered with two layers L 1 and L 2 which are preferably evaporated layers of luminescent material and not of luminescent grain material, so as to improve the resolution.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, on n'utilise plus deux couches de matériaux luminescents superposées et éventuellement séparées par une couche-barrière. On utilise deux types de matériaux luminescents en grains, de rendement lumineux différents, mais les grains des deux matériaux sont mélangés et les grains de l'un des matériaux sont recouverts d'une couche-barrière.According to another embodiment of the invention, two layers of luminescent materials are no longer used, superimposed and possibly separated by a barrier layer. Two types of luminescent grain materials are used, with different light output, but the grains of the two materials are mixed and the grains of one of the materials are covered with a barrier layer.
Les figures 9 et 10, représentent deux modes de réalisation d'un I.I.R. à sortie vidéo comportant une cible selon l'invention.Figures 9 and 10 show two embodiments of an I.I.R. with video output comprising a target according to the invention.
Contrairement au mode de réalisation de la figure 1, le tube I.I.R. 20 et le tube de prise de vues 21 sont situés dans deux enceintes à vide distinctes.Unlike the embodiment of Figure 1, the I.I.R. 20 and the
Sur la figure 9, le tube I.I.R. comporte une cible 7 telle que celle qui est représentée sur la figure 2, qui est constituée d'une plaquette de fibres optiques dont les faces flet f2 sont recouvertes de plusieurs couches L1, L2' 15 et 9, 10, 11.In FIG. 9, the IIR tube comprises a
On fixe à l'aide d'une collerette 12, en scellement pyrocéram par exemple, l'enceinte du tube de prise de vue sur celle de l'I.I.R..Is fixed using a
Ce mode de réalisation de l'I.I.R. permet d'éviter de faire subir au tube de prise de vue les températures élevées nécessitées pour la réalisation de l'I.I.R.. De plus, on peut tester le fonctionnement de l'I.I.R. avant d'adapter le tube de prise de vue.This embodiment of the I.I.R. makes it possible to avoid subjecting the shooting tube to the high temperatures necessary for the production of the I.I.R. In addition, one can test the operation of the I.I.R. before adapting the shooting tube.
Sur la figure 10, l'I.I.R. 20 et le tube de prise de vue 21 sont couplés par deux plaquettes de fibres optiques distinctes 22 et 23.In Figure 10, the I.I.R. 20 and the shooting
Selon un mode préféré de réalisation de l'invention la plaquette 22 de l'I.I.R. porte sur sa face de gauche f1 les couches L1, L2 et 15 comme cela est représenté, par exemple, sur les figures 3 et 6 à 8 et la plaquette 23 du tube de prise de vue porte sur sa face de droite f2 les couches 9, 10, 11.According to a preferred embodiment of the invention the
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