JPH0221094B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はフエースプレートを有する管器と、そ
のフエースプレートの内面上またはこの内面に近
接して設けられたけい光スクリーンと、電子ビー
ム発生装置と、けい光スクリーンに近接離間して
配置されたチヤンネルプレート型の電子増倍装置
であつて、複数個の有孔ダイノードを各ダイノー
ドの孔が隣接するダイノードの孔と整列してチヤ
ンネルを形成するよう積み重ねて構成され入力ダ
イノードの孔は電子ビームの入射方向に拡開され
ていると共に各ダイノードの孔の最大断面積が
略々同一に形成されている電子増倍装置とを具え
る画像表示管に関するものである。

画像表示管用の斯種の電子増倍装置は例えば英
国特許第1434053号明細書に提案されている。画
像表示管においては例えば電子銃で発生された低
エネルギーの電子が略々平行に配置されたフエー
スプレートの内面上に設けられたけい光スクリー
ンから小距離離して配置された大面積のチヤンネ
ルプレート型電子増倍装置の入力面上を走査す
る。この電子ビームはけい光スクリーンに入射す
る前にこの電子増倍装置において電子増倍により
増幅される。

チヤンネルプレート型電子増倍装置は互に絶縁
されたダイノードの積重ね体から成る。隣接する
各ダイノードの孔は互に整列してチヤンネルを形
成する。使用中は隣接するダイノード間に一定の
電位差を与える。電子ビームがチヤンネルプレー
ト型電子増倍装置の入力面に入射すると、二次電
子が発生し、その大部分がチヤンネルに入り増倍
されてけい光スクリーン上に像を発生する。出力
は像であるから、出力を空間的に正しくして歪み
を避けるようにすることが重要である。また、像
は良好なコントラストと良好な輝度を有するもの
とすることが望まれる。

個々のダイノードの面積のうち孔が占める面積
は約24％であるから、電子ビームが入力即ち第１
ダイノードをラスタ走査する際に電子ビームが孔
と孔の間のダイノード材料に入射して二次電子ビ
ームを発生することは避けられない。そしてこれ
ら二次電子のいくらかが近くのチヤンネル内に入
り、残りが第１ダイノードの入力表面に沿つてか
なり遠くまで漂遊して遠くのチヤンネルに入るこ
とが起り得る。従つて、像が空間的に劣化し、こ
れに応じてコントラストが低下する。各孔の断面
積を大きくすると、この場合には構造全体の剛度
が弱くなり、振動の影響を受け易くなり、また大
断面積のチヤンネルの数を減してダイノードを強
化すると、この場合には孔の面積と孔間のダイノ
ード材料の面積の比が上述の面積比に近くなるた
め漂遊二次電子の問題を緩和する利点は得られな
くなる。更に、チヤンネルを大断面積にすると入
射電子が増倍されることなくチヤンネルを通過す
る確率が高くなる。

孔間のダイノード材料から発生する二次電子の
数を、この材料をカーボンのような二次電子放出
比が2.0以下の材料で被覆することにより低減す
ることも提案されている。この手段にすればコン
トラストを改善することができるが、相当遠くま
で漂遊して遠くのチヤンネルに入り込む惧れのあ
る二次電子の発生を完全に抑えることはできな
い。

従つて、本発明の目的は画像表示管において相
当遠くまで漂遊して遠くのチヤンネルに入り込む
惧れのある二次電子の数を一層低減することにあ
る。

本発明はフエースプレートを有する管器と、そ
のフエースプレートの内面上またはこの内面に近
接して設けられたけい光スクリーンと、電子ビー
ム発生装置と、けい光スクリーンに近接離間して
配置されたチヤンネルプレート型の電子増倍装置
であつて、複数個の有孔ダイノードを各ダイノー
ドの孔が隣接するダイノードの孔と整列してチヤ
ンネルを形成するよう積み重ねて構成され入力ダ
イノードの孔は電子ビームの入射方向に拡開され
ていると共に各ダイノードの孔の最大断面積が
略々同一に形成されている電子増倍装置とを具え
る画像表示管において、グリツドを入力ダイノー
ドに近接離間して配置し、動作中このグリツドを
入力ダイノードからの漂遊二次電子がその発生点
から遠く離れたチヤンネルに入る惧れを低減また
は阻止するような電位に維持する手段を設けたこ
とを特徴とする。

このグリツドは２つの方法で動作させることが
できる。第１の方法では前記の手段をグリツドを
入力ダイノードに対し正電圧に維持する手段で構
成して漂遊二次電子がグリツドの方に引きつけら
れるようにすると共に、グリツドのチヤンネルプ
レート型電子増倍器とは反対側に、グリツドによ
る漂遊二次電子の引きつけを妨げない電界を存在
させる手段を設ける。第２の方法では前記の手段
をグリツドを入力ダイノードに対し負電圧に維持
する手段で構成して発生する電界により漂遊二次
電子をその発生点近くのチヤンネルに入射させて
像の輝度も改善されるようにする。いずれの方法
でも像の空間特性がそのまま正しく維持されるの
でコントラストが改善される。

必要に応じ、入力ダイノードの孔間の外表面上
にカーボンのような２以下の二次電子放出比を有
する材料を被覆して孔間のダイノード材料から発
生される二次電子の数を減少させることができ
る。

図面につき本発明を説明する。

先ず第１図を参照して説明すると、本発明画像
表示管はフエースプレート１２を有する管器１０
を具え、そのフエースプレート１２上にはけい光
スクリーン１４が設けられている。電子銃のよう
な電子ビーム１８を発生する装置１６は管器１０
内のフエースプレート１２から遠く離れた位置に
配置される。チヤンネルプレート型電子増倍装置
２０はけい光スクリーンに近接離間して配置され
る。偏向コイル２２は電子ビーム１８を電子増倍
装置２０の入力面上をラスタ状に偏向するために
設けられる。チヤンネルに入る電子は電子増倍さ
れて高電流ビームを発生しけい光スクリーン１４
に射突する。

表示画像は入力空間情報を正しく表示するよう
空間的に正しくする必要があると共に良好なコン
トラストにする必要がある。しかし、コントラス
トは入力面で発生した二次電子が発生点から遠く
まで漂遊して発生点から遠く離れたチヤンネルに
入ることにより低下することが確かめられてい
る。この漂遊二次電子の問題を克服するために、
グリツド２４を電子増倍装置２０の入力面に近接
離間して配置し、その間隔を５〜10mmとする。こ
のグリツド２４の動作を第２図につき説明する。

第２図に示すチヤンネルプレート型電子増倍装
置は英国特許第1434053号明細書に詳細に開示さ
れているタイプのものであり、その詳細について
はこれを参照されたい。本発明の理解のためには
チヤンネルプレート型電子増倍装置２０は複数
枚、例えば10枚の有孔ダイノードの積重ね（その
最初の２枚のダイノード２６および２８を図に示
す）から成ることが解つていれば十分である。こ
れらダイノードはスペーサ（図示せず）で離間さ
れている。動作中各ダイノードに異なる電圧を加
えて出力ダイノードが入力即ち第１ダイノード２
６に対し高い正電圧になるようにする。

各ダイノードの孔３０は互に整列してチヤンネ
ルを形成する。第１ダイノード２６を除き、他の
ダイノードの孔３０は縦断面図で見てたる形をし
ている。斯る形状の孔は、金属シートに複数個の
カツプ状のまたは未広がりの孔をエツチングし、
次いでこれら２枚のシートを最大孔断面積を有す
る側の面と面を合わせて合体することにより形成
するのが好適である。しかし、入力即ち第１ダイ
ノード２６の場合にはこのダイノードはその孔が
電子の入射方向に向かつて広がる向きに配置した
１枚のシートで構成する。全てのダイノードの孔
の最大断面積は略々同一にし、各ダイノードの面
積の約25％を孔３０とする。

ダイノードを構成する金属シートは軟鋼で形成
でき、その孔３０の内面に二次電子放射材料の被
膜を設けるか、或は銀−マグネシウム合金または
銅−ベリリウム合金のような材料の被膜を設け、
次いでこの被膜を活性化して二次電子放射表面を
形成する。

さて、ここでグリツド２４がないものとし、破
線で示す電子ビーム１８が第１ダイノード２６の
入力面上を走査する場合について考察する。この
場合、孔３０の電子増倍表面３２上および孔間の
外表面３４上に射突する入射電子ビームにより二
次電子が発生する。一般に電子増倍表面３２から
発生する二次電子の大部分は表面３４から発生す
る二次電子の若干部分と共に孔３０に入る。しか
し、図に示すように他の二次電子は漂遊して発生
点から遠く離れたチヤンネルに入る。これは空間
的な誤差になり、これに応じてスクリーン１４上
に表示される像のコントラストが低下する。

表面３４からの二次電子の発生の問題は、表面
３４上にカーボンのような二次電子放出比が２以
下の材料を蒸着膜としてまたは別個の層として設
けることにより低減することができる。何れの場
合にも孔３０は開けたまま残すこと勿論である。

この手段は漂遊二次電子の数を低減するがこれ
らの二次電子を完全に除去することはできない。

この問題はグリツド２４を用いることにより緩
和できる。グリツド２４に加える電位をダイノー
ド２６の電位に対し１〜２ボルトから100ボルト
正にして、漂遊二次電子がグリツドの方へ引きつ
けられるようにすると共に、グリツド２４の電子
ビーム発生装置１６側に、グリツドによる漂遊二
次電子の引きつけを妨げる電界（減速電界）が存
在しないようにすればグリツド２４により発生さ
れる電界によつて漂遊二次電子がグリツド２４の
方へ引きつけられこれを通過するためにこれら二
次電子がチヤンネルプレート型電子増倍装置２０
へ戻ることはない。即ち、グリツド２４を入力ダ
イノード２６に対し正電位に維持すると、グリツ
ド２４は漂遊二次電子をグリツドの方に引きつけ
る電界を発生する。しかし、この場合このグリツ
ドにより発生される電界のみならずグリツドの入
力ダイノードとは反対側（電子ビーム発生装置
側）に存在する電界も漂遊二次電子の軌道に影響
を及ぼす。電子増倍器のチヤンネル内に入る漂遊
電子の数を減らすためには上記後者の電界はグリ
ツドによる漂遊二次電子の引きつけを妨げないよ
うにする必要がある。このため、グリツドの入力
ダイノードとは反対側にはグリツドによる漂遊二
次電子の引きつけを妨げない電界（非減速電界）
を存在させる手段を設け、この手段は、例えばグ
リツド２４の電子増倍装置２０とは反対側の管器
壁面に導電膜を設け、これに正のバイアスを与え
ることにより実現できる。

また、第２図の実線で示すように、グリツド２
４に供給する電位を第１ダイノード２６の電位に
対し数拾ボルトから数百ボルト負にする（その最
大負電圧はビームエネルギーと関連し、例えばグ
リツド２４を負にしすぎるとビームは第１ダイノ
ード２６の入力面に衝突しなくなる）。発生する
電界は漂遊二次電子を入力面へ戻すためこれら二
次電子はそれらの発生点から遠くまで漂遊できな
い。本例の場合には一層多くの電子が検出され増
幅されるのでコントラストのみならず像全体の輝
度も改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明画像表示管の一例の線図的な縦
断面図、第２図はグリツドとチヤンネルプレート
型電子増倍装置の第１および第２ダイノードの線
図的な断面図である。 １０……管器、１２……フエースプレート、１
４……けい光スクリーン、１６……電子銃、１８
……電子ビーム、２０……チヤンネルプレート型
電子増倍装置、２２……偏向コイル、２４……グ
リツド、２６……第１（入力）ダイノード、２８
……第２ダイノード、３０……孔（チヤンネル）、
３２……二次電子増倍表面、３４……孔間外表
面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フエースプレートを有する管器と、そのフエ
   ースプレートの内面上またはこの内面に近接して
   設けられたけい光スクリーンと、電子ビーム発生
   装置と、けい光スクリーンに近接離間して配置さ
   れたチヤンネルプレート型の電子増倍装置であつ
   て、複数個の有孔ダイノードを各ダイノードの孔
   が隣接するダイノードの孔と整列してチヤンネル
   を形成するよう積み重ねて構成され入力ダイノー
   ドの孔は電子ビームの入射方向に拡開されている
   と共に各ダイノードの孔の最大断面積が略々同一
   に形成されている電子増倍装置とを具える画像表
   示管において、グリツドを前記入力ダイノードに
   近接離間して配置し、該グリツドを前記入力ダイ
   ノードからの漂遊二次電子がその発生点から遠く
   離れたチヤンネルに入る惧れが低減または阻止さ
   るような電位に維持する手段を設けたことを特徴
   とする画像表示管。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の画像表示管にお
   いて、前記手段は漂遊二次電子がグリツドの方に
   引きつけられるようにグリツドを入力ダイノード
   に対し正電圧に維持する手段で構成し、且つグリ
   ツドのチヤンネルプレート型電子増倍装置とは反
   対側に、前記グリツドによる漂遊二次電子の引き
   つけを妨げない電界を存在させる手段を設けたこ
   とを特徴とする画像表示管。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の画像表示管にお
   いて、前記手段は、入力ダイノードからの漂遊二
   次電子をその発生点に近いチヤンネルに入力せし
   める電界を発生するようにグリツドを入力ダイノ
   ードに対し負電圧に維持する手段で構成したこと
   を特徴とする画像表示管。 ４ 特許請求の範囲第１、２または３項記載の画
   像表示管において、２以下の二次電子放出比を有
   する材料の層を入力ダイノードの孔間の外表面上
   に設けたことを特徴とする画像表示管。