JP2006507646A - 深型漏斗状の開口部および/または階段状漏斗状の開口部を備えるマイクロチャネルを有するマイクロチャネルプレート、ならびに、これらの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一般に、イメージ増強管において使用するためのマイクロチャネルプレートに関し、具体的には、深型漏斗状(deep funneled)の開口部および/または階段状漏斗状(step funneled)の開口部を備えるマイクロチャネルを有するマイクロチャネルプレートに関する。
イメージ増強管は、夜/微光視野用途において、周辺光を有用な画像に増幅するために使用される。代表的なイメージ増強管は、およそ円筒型形状の真空デバイスであり、一般に、本体、光電陰極および面体、マイクロチャネルプレート(MCP)、および出力オプティクス(output optics)および蛍光スクリーンを備える。取り込まれた光子が、外部オプティクスによってガラス面体上に集められ、面体の内側表面につながれた光電陰極を打つ(strike)。光電陰極は、光子を電子に変換し、電子は、電場によりMCPに向かって加速される。MCPは、多数のマイクロチャネルを有し、これらの各々は、独立した電子増幅器として機能し、大まかに、CRTのピクセルに対応する。増幅された電子のストリームは、MCPから発され、蛍光スクリーンを励起し、得られた可視画像が、出力オプティクスを通して、任意のさらなる外部オプティクスへと通過する。本体は、これらの構成要素を正確な配置に保持し、電気接続を提供し、そしてまた、真空エンベロープを形成する。
この必要性および他の必要性に応えるため、そして、その目的の観点から、本発明は、イメージ増強管のための改善されたマイクロチャネルプレートを提供する。このマイクロチャネルプレートは、マイクロチャネルプレートの横断表面間を長手軸方向に延びる複数のマイクロチャネルを備える。各マイクロチャネルは、マイクロチャネルの表面近くの端において、第1の開口部を形成する第1の部分を備える。第1の部分は、表面から長手軸方向に延び、遠位端における実質的に同じ第1の開口部で終わる壁を備える。マイクロチャネルはまた、遠位端における第1の開口部から長手軸方向に延び、さらなる遠位端における第2の開口部に向かって先細になっている壁の第2の部分を備える。近位端における第1の開口部は、遠位端における第1の開口部の直径と実質的に同じ直径を有する。第1の開口部は、第2の開口部よりも広い。
本発明に従って、深型漏斗状の開口部および/または階段状漏斗状の開口部を有するマイクロチャネルプレート(MCP)は、MCPの入力側面または出力側面において曝露されたマイクロチャネルの金属化により生じる不利益を克服する。漏斗をMCPマイクロチャネル内へとより深く(または、入力/出力側面からさらに遠くへ)移動することによって、MCPの性能が増強され、任意の金属化プロセスにより分解されない。入射電子は、同じ直径の完全に真っ直ぐなチャネル内にあり得るので、深型漏斗チャネル内の金属コーティングに遭遇する可能性が低くなる。
Claims (20)
- イメージ増強管のためのマイクロチャネルプレートであって、該プレートは、該プレートの横断表面間を長手軸方向に延びる複数のマイクロチャネルを備え、1つのマイクロチャネルは、以下:
該プレートの表面の近位に第1の開口部を形成する第1の部分であって、該第1の部分は、該表面から長手軸方向に延び、遠位端において実質的に同じ第1の開口部内で終わる壁を備える、第1の部分、および
該壁を備える第2の部分であって、該第2の部分は、該遠位端において該第1の開口部から長手軸方向に延び、さらなる遠位端において、第2の開口部に向かって先細になっている、第2の部分を備え、
ここで、該第1の開口部が、該第2の開口部よりも広い、
マイクロチャネルプレート。 - 前記第1の開口部が、前記第2の開口部よりも広い、請求項1に記載のマイクロチャネルプレート。
- 前記プレートの表面に前記第1の開口部を備える前記第1の部分が実質的に円筒型の形状であり、前記遠位端において該第1の開口部が、実質的に同じ直径を有し、かつ、前記第2の部分が円錐の形状であり、該第1の開口部から該第2の開口部に向かって先細になっている、請求項1に記載のマイクロチャネルプレート。
- 前記プレートの表面が、前記マイクロチャネルを通して電子を受容および放出するための入口および出口を備え、かつ、前記第1の部分が、該入口の表面と該出口の表面のうち少なくとも1つに隣接して形成されている、請求項1に記載のマイクロチャネルプレート。
- 前記壁が、ガラス繊維のクラッド層により形成され、かつ、前記第1および第2の開口部が、該クラッド層を部分的に取り除くことによって形成されている、請求項1に記載のマイクロチャネルプレート。
- 前記プレートの表面にある前記第1の開口部と前記遠位端にある該第1の開口部との間の、前記第1の部分の長さが、該第1の開口部の直径のサイズの1〜10倍の値を有し、かつ
該第1の開口部と前記第2の開口部との間の前記第2の部分の長さが、該第1の開口部の直径のサイズの1/4〜1/3倍の値を有する、請求項1に記載のマイクロチャネルプレート。 - 前記マイクロチャネルが、前記壁を備える第3の部分を備え、該第3の部分は、前記第2の開口部からなおさらなる遠位端にある第3の開口部に向かって長手軸方向に延び、該第2の開口部および該第3の開口部は、実質的に同じ断面サイズを有する、請求項1に記載のマイクロチャネルプレート。
- 前記マイクロチャネルが、前記壁を備える第4の部分を備え、該第4の部分は、前記第3の開口部から長手軸方向に延び、そして、なおさらなる遠位端にある第4の開口部に向かって先細になっており、該第4の開口部は、該第3の開口部よりも狭い断面サイズを有する、請求項7に記載のマイクロチャネルプレート。
- イメージ増強管のためのマイクロチャネルプレートであって、該プレートは、該プレートの横断表面間を長手軸方向に延びる複数のマイクロチャネルを備え、1つのマイクロチャネルは、該プレートの横断表面間を長手軸方向に延びて連続した開口部を形成する管壁を備え、該管壁は、
該プレートの表面の近位に配置された該開口部の第1の断面、該第1の断面から離れて配置された該開口部の第2の断面、および該第1および第2の断面から離れて配置された該開口部の第3の断面を備え、かつ、
該第1の断面開口部および該第2の断面開口部が、実質的に同じ直径値を有し、そして、該第3の断面開口部が、該第1または第2の断面の直径値よりも狭い直径値を有する、
マイクロチャネルプレート。 - 前記管壁が、前記第2の断面開口部と前記第3の断面開口部との間を長手軸方向に延びる、漏斗状の部分を備え、そして
該漏斗状の部分が、該第2の断面開口部で始まり、該第3の断面開口部で終わる、連続して狭くなっている断面開口部を有する、請求項9に記載のマイクロチャネルプレート。 - 前記管壁が、前記第1の断面開口部と前記第2の断面開口部との間で実質的に円筒型の形状であり、かつ、
該管壁が、該第2の断面開口部と前記第3の断面開口部との間で実質的に円錐の形状である、請求項9に記載のマイクロチャネルプレート。 - 前記管壁が、前記第1および第3の断面開口部から離れて配置された第4の断面開口部を備え、そして
該第4の断面開口部が、該第3の断面開口部の直径値と実質的に同じ直径値を有する、請求項9に記載のマイクロチャネルプレート。 - 前記管壁が、前記第1の断面開口部と前記第2の断面開口部との間で実質的に円筒型の形状であり、
該管壁が、該第2の断面開口部と前記第3の断面開口部との間で実質的に円錐の形状であり、かつ
該管壁が、該第3の断面開口部と前記第4の断面開口部との間で実質的に円筒型の形状である、請求項12に記載のマイクロチャネルプレート。 - 前記管壁がガラス繊維のクラッド層により形成され、かつ、前記第1、第2および第3の断面開口部が、該クラッド層を部分的に取り除くことによって形成されている、請求項9に記載のマイクロチャネルプレート。
- 電子を受容および放出するための複数のマイクロチャネルを有するマイクロチャネルプレートを作製するための方法であって、該方法は、以下:
(a)複数のガラス繊維を提供する工程であって、該繊維の各々は、酸エッチング可能なコアおよび耐酸性クラッドを有する、工程
(b)該ガラス繊維を薄板に形成する工程;
(c)該薄板の酸エッチング可能なコアの部分を、第1の所定の時間かけて、酸性溶液中で溶解する工程;
(d)該薄板の耐酸性クラッドの部分を、第2の所定の時間かけて、アルカリ性溶液中で浸出する工程:ならびに
(e)該第1の所定の時間および該第2の所定の時間を変更して、マイクロチャネル内に深型漏斗を形成する工程
を包含する、方法。 - 以下の工程:
(f)前記部分を前記酸性溶液中で溶解した後に、前記薄板を取り出す工程;および
(g)工程(f)において該薄板を取り出した後直ぐに、該薄板をリンスし、前記酸エッチング可能なコアの別の部分の溶解を停止する工程
を包含する、請求項15に記載の方法。 - 以下の工程:
(h)工程(c)〜(f)を繰り返して、前記マイクロチャネル内に階段状漏斗を形成する工程
を包含する、請求項16に記載の方法。 - 前記溶解工程が、前記薄板を、塩酸、フッ化水素酸、硝酸、硫酸および他の鉱酸からなる群より選択される化合物を含有する溶液中に浸す工程を包含する、請求項15に記載の方法。
- 前記浸出工程が、前記薄板を、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムおよび他のアルカリ金属水酸化物からなる群より選択される化合物を含有する溶液中に浸す工程を包含する、請求項15に記載の方法。
- 前記溶解工程および浸出工程が、前記薄板の電子受容側面および電子放出側面のうちの一方を、耐薬品性のテープまたはフィルムでマスクする工程、ならびに
該薄板の他方の側面を溶解および浸出する工程
を包含する、請求項15に記載の方法。
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