JPH0246646A - 電子管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は互いに相互接続された少なくとも１つの有孔板
状絶縁素子および少なくとも１つの有孔板状金属電極構
体の堆積体を具える電子管に関するものである。

（従来の技術） かかる電子管は、テレビジョン受像機、暗視兼光検出装
置に特に用いることができる。

上述した種類の電子管は、ダイノードと称されるプレー
ト状有孔スチール電極構造と、プレート状有孔絶縁素子
の積層体を有する電子増倍管を具える電子管が記載され
ているヨーロッパ特許出願第ＥＰ　０００６６５１号明
細書から既知である。この場合、絶縁素子はアルミニウ
ムで造られている。絶縁素子はその表面を陽極化処理し
、これにより電極が互いに規則正しい距離で電気的に絶
縁されて配列されるようにする。この例では絶縁素子お
よびダイノードに形成する孔を整列させるようにしてい
る。

電子管で適宜の真空度を得るためには構成部品に温度処
理、即ち、ファイアリング処理を施すようにしている。

しかし、かかる温度処理のため、絶縁素子および金属電
極構体が互いに変位し得るようになることを確かめた。

本発明は、上述した問題を軽減し得るようにした上述し
た種類の電子管を提供することをその目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は互いに相互接続された少なくとも１つの有孔板
状絶縁素子および少なくとも１つ、の有孔板状金属電極
構体の堆積体を具える電子管において、前記絶縁素子は
コアを具えると共に少なくとも前記電極構体と対向する
側にアルミニウム層を設け、このアルミニウム層の少な
くとも外側層を酸化し、前記コアおよび電極構体の熱膨
張率を少なくともほぼ等しくするようにしたことを特徴
とする。

本発明は上述した問題が、熱膨張の差により生じる絶縁
素子及びその電極構体間の熱応力によって発生すると云
う認識を基としてなしたものである。

本発明電子管では、絶縁素子は電極構体の熱膨張率にほ
ぼ等しい熱膨張率を有するコアを具える。

これがため、絶縁素子および電極構体間の熱膨張の差を
減少させることができる。アルミニウムは比較的簡単に
被着し得、酸化することができる。

この酸化した外側層を絶縁層として用いることができる
。

前記コアを電極構体と同一材料から造るようにするのが
好適である。これがため熱応力を可能な程度に減少させ
ることができる。

本発明の好適な例では、前記コアの厚さを前記アルミニ
ウム層の厚さの少なくとも４倍とする。

従ってコアの熱膨張によって主として絶縁素子の熱膨張
が決まるようになる。

前記アルミニウム層は部分的に酸化し得るようにするの
が好適である。このアルミニウム層はコアおよび酸化外
側層間にアルミニウム金属の層を具える。アルミニウム
金属はその弾性率が比較的低い。アルミニウム金属の・
この層によりコアおよびアルミニウム層間に生じる応力
を吸収することができる。

本発明の一例では前記電極構体はサブ電極系を具えるよ
うにする。

電極構体がサブ−電極系を具える場合には熱応力によっ
て上述した問題を生じないで、サブ−電極の相対位置を
変化させるようになり、従って、本発明は特に重要であ
る。

本発明電子管の一例では、前記積層体は少なくとも他の
金属電極構体を具え、前記絶縁素子を両金属電極構体間
に配列すると共にこれら金属電極構体に接続し得るよう
にする。これがため熱応力が著しくなり、従って、特に
、絶縁素子を２つの金属電極構体間に配置すると共にこ
れら電極構体に接続する場合には本発明が極めて重要と
なる。

本発明の他の例では、電子管は電子発生システムと、電
子を位置決めする電子感応素子と、電子発生システムお
よび電子感応素子間に配列された電子増倍管とを具え、
前記積層体は前記電子増倍管の１部分を構成し得るよう
にする。

本発明電子管の更に他の例では前記電子管は一色以上の
蛍光体パターンを有する表示スクリーンを具え、前記電
極構体は前記蛍光体パターンに向かって電子を偏向する
偏向電極を具えるようにする。この場合には、本発明を
用いるのが重要である。その理由は偏向電極を、互いに
対し、かつ蛍光体パターンに対し、更に、電子管の他の
部分に対し正確に位置決めする必要があるからである。

上記変位が比較的小さい場合には偏向された電子が蛍光
体パターンに適宜に当たらず、これにより表示された像
の品質、特に色純度に悪影響を与えるようになる。

本発明の更に他の例では、電子管は、電子発生システム
と、電子を位置決めする電子感応素子と、電子発生シス
テムおよび電子感応素子間に配列された選択システムと
を具え、この選択システムによって前記電子発生システ
ムからの電子を前記電子感応素子に選択的に通過せしめ
、前記堆積体は細条状サブ電極のシステムを形成し得る
ようにする。孔を有するプレート状電極構体にも本発明
の要旨を変更しない範囲内で細条状電極システムを設け
ることができる。

本発明の他の例では、前記コアは導電材料から造り、前
記電極構体とは反対側の電子に影響を与える共通電極を
形成し得るようにする。この共通電極は例えば電子の加
速または集束に用いることができる。

（実施例） 第１図は排気容器１２を具える電子管１０の断面を示し
、この排気容器内には電子増倍管兼選択システム１３、
電子発生システムＩ４および電子感応素子１５を収容す
る。電子増倍管兼選択システム１３の入力側１３ａには
電子または電子ビーム１６を入射させるようにする。電
子増倍管１３では電子の数を増倍し、到来電子ビーム１
６に対し強度が増強された電子ビーム１７を電子増倍管
１３の出力側に発生させるようにする。選択システム１
３は電子または電子ビームを選択的に通過させるように
する。電子発生システム１４および電子感応素子１５は
線図的に示す。

これらシステムおよび素子は電子管の型および目的に依
存する。例えば電子発生システム１４は光電陰極を具え
る。この光電陰極に入射する光によって電子放出を誘起
せしめるよう、にする。これら放出電子は、直接または
加速および／または集束後電子増倍管に入射する。かよ
うにして光学像を記録することができる。また、電子発
生システムは１つ以上の電子ビームを発生する熱陰極の
１つ以上のシステムおよび電子増倍管に２次元の電子ビ
ーム強度パターンを形成する電極システムとを具える。

かようにして像を表示することができる。

電子感応素子によって入射電子ビームの強度を例えば光
学像または電子像で表示することができる。

光学像を表示する電子感応素子の１例は陰極ルミネッセ
ンススクリーンであり、電子像を表示する電子感応素子
の１例はいわゆるＣ０Ｄ（電荷結合装置）マトリックス
である。

電子管の作動の重要な点は、真空の品質である。

一般に、電子管のガス圧はできるだけ低くする必要があ
る。この点に関する問題は、ガス分子が表面に吸着され
、このガス分子が電子管の寿命中表面から脱離されて、
電子管内のガス圧が増大することである。一般に、これ
は電子管の作動および寿命に悪影響を与えるようになる
。この問題を解決する手段は構成部品をファイアリング
すること、即ち、構成部品を高温度に加熱して表面に存
在するガスを脱離することである。これらガスをポンプ
でほぼ排気し、その後電子管を密封する。しかし、この
ファイアリングを行うと、電極構体および絶縁素子を互
いに変位し得るようになる。

第２ａ図は前記ヨーロッパ特許出願筒０００６６５１号
に記載されているような電子増倍管の断面を示す。この
電子増倍管はいわゆるチャネルプレート電子増倍管であ
る。この電子増倍管は有孔スチールダイノード２１およ
び有孔プレート状絶縁素子２２の積層体を有する積層構
体を具える。これらの孔を２３で示す。前記ヨーロッパ
特許出願筒０００６６５１号では、絶縁素子を表面が酸
化処理されたアルミニウムプレートとする。ダイノード
には電圧Ｂｍを供給する接続部を設ける。かかる電子増
倍管の作動を孔２３の１つに線図的に示す。電子２４を
ダイノード２１に示す。次いで数個の電子２５が発生す
る。

これら電子２５はダイノード間に存在する電界により加
速され、次のダイノードに入射し、ここで電子の数が更
に増倍され、加速され、更に次のダイノードに入射する
。電子増倍管を適宜に作動させるには、順次のダイノー
ドおよび絶縁素子の孔を互いに適宜に配列するのが重要
である。第２ｂ図は変位ダイノードを有する電子増倍管
を示す。これがためこの変位ダイノードによって電子２
５を捕獲するようになる。これは電子増倍管の作動には
悪影響を与えるようになる。

第３図は本発明電子管に用いるに好適な電子増倍管の構
成を詳細に示す。本例では積層体３１は互いに剛固に固
着されたスチールダイノード３２および絶縁素子３３を
具える。画部分３２および３３には孔３６を設ける。絶
縁素子３３はスチールコア３４と、酸化外側層３７を有
するアルミニウム層３５とを具える。

ダイノードおよび絶縁素子の熱膨張率の差は、・絶縁素
子がスチールコア３２を有するために減少し、従ってダ
イノードおよび絶縁素子が分離するようになる危険も減
少するようになる。絶縁素子を２つのダイノードに接続
する場合には応力の発生も太き（なる。本発明は特にか
かる状態の下で有利である。好適な例では、コアの厚さ
を外側カバーの厚さの少なくとも４倍とする。この場合
には絶縁素子の膨張率がスチールコアによって主として
決まるようになる。

特に、１色以上の色を有する表示スクリーンと、この表
示スクリーンの全面に配列された偏向電極を有する絶縁
素子とを具える電子管に対しては、絶縁素子が偏向電極
の膨張率に少なくともほぼ等しい膨張率を有するコアを
具え、これらコアおよび偏向電極は好適には同一材料で
造り、更に、完全または好ましくは部分的に酸化された
アルミニウム外側層を具えるのが有利である。電子増倍
管と、偏向電極を有する絶縁素子とを具える電子管は、
特に英国特許願ＣＢ２．１２４．０１７号明細書から既
知である。この英国特許出願では、絶縁素子は細長孔が
形成されたガラス板を具えている。本発明電子管に用い
るに好適な電子増倍管および絶縁素子の詳細を第４図に
示す。電子増倍管はダイノード４１を具え、これらダイ
ノード間に絶縁素子４２を配列する。これらダイノード
および絶縁素子には孔４３を設ける。この絶縁素子４２
は、必ずしも必要ではないが上述した絶縁素子とするの
が好適である。

電子増倍管は最終ダイノード４４を具える。この最終ダ
イノード４４には絶縁素子４５を接続する。この絶縁素
子は偏向電極４８および４９と、これら偏向電極と同一
材料のコア４６と、酸化アルミニウム層４７とを具える
。電子増倍管は表示スクリーン４１０の前面に配列する
。この表示スクリーン４１０には蛍光体パターン４１１
を設ける。このパターンの３つで１組の蛍光体のみを第
４図に示す。孔４３から出る電子は、偏向電極を適宜の
電圧で附勢して偏向し得るようにする。第４図は電子ビ
ーム４１２の両側に位置する電極４８ａおよび４９ａに
等しい電圧を印加する状態を示す。従って電子ビーム４
１２は緑色蛍光体Ｇに入射する。また、正電圧電極４８
ａおよび負電圧電極４９ａに電圧を印加することにより
電子ビーム４１２を赤色蛍光体Ｒに向かって偏向させる
ことができる。

最終ダイノード４４の孔４３の相対位置および偏向電極
４８および４９の相対位置は極めて高い要求を満足させ
る必要がある。即ち、最終ダイノード４４に対する絶縁
素子４５の位置、絶縁素子の孔に対する偏向電極の位置
、偏向電極相互の位置および蛍光体パターンに対する偏
向電極の位置は重要である。

これがため、ファイアリング中最終ダイノードまたは絶
縁素子に対し偏向電極が、或は偏向電極相互が変位しな
いようにするのが極めて重要である。

本発明電子管では、偏向電極が配列される絶縁素子は偏
向電極と同一の膨張率を有する材料のコアを具え、この
コアを偏向電極と同一の材料で造り、ほかに酸化アルミ
ニウム層を具える。アルミニウムは酸化することによっ
て最終ダイノードおよび偏向電極間を適宜に電気絶縁し
、かつコアの組成は最終ダイノードおよび絶縁素子間の
熱膨張の差が小さくなるようにする。偏向電極の支持体
に対しては、英国特許願第２．１２４．０１７号に示す
ように、絶縁素子を金属で造る場合には前記英国特許願
第２、１２４．０１７号に示すようなガラス絶縁素子が
金属絶縁素子よりも一層損傷し易いことを確かめた。

第５図は本発明電子管に用いるに好適な絶縁素子を示す
部分斜視図である。本例では絶縁素子５Ｉに細長孔５２
並びに偏向電極５３および５４を設ける。

第６ａ図は２つの偏向電極を有する絶縁素子の断面図で
ある。第６ａ図に示すように、絶縁素子６１はコア６２
、外側層６３および２つの偏向電極６４および６５を具
える。第６ｂ図に示すように、偏向電極のうちの一方は
省略する。偏向電極６５の機能は絶縁素子自体のコアに
よって行うことができる。

これがため、一般にコアは偏向電極よりも容易に損傷せ
ず、従って故障の危険性が減少する。

第７ａおよび７ｂ図は本発明電子管に用いるに好適な選
択システムに使用される積層体の頂面図および断面図を
それぞれ示す。

積層体７１は、これに孔７２を設けると共に電極構体７
４および７５間に絶縁素子７３を具える。電極構体７４
および７５はそれぞれサブ−電極のシステムを具える。

これらサブ−電極を選択的に附勢することにより孔７２
に電界を形成し、電子が１つまたは多数の孔を通過し得
るようにする。

第８図は積層体８１および８２のアセンブリ８０を示す
。本例積層体８１はコア８４を有する絶縁素子８３およ
び選択電極８６を支持する酸化アルミニウム層８５を具
える。コア８４はその選択電極８６とは反対側８７を被
覆しない。積層体８２はコア８９を有する絶縁素子８８
および偏向電極８１１および８１２を支持する酸化アル
ミニウム層８１０を具える。このコア８９はその偏向電
極８１１および８１２とは反対側８１３を被覆しない。

作動中コア８４および８９間には電圧Ｂｋを印加する。

これがため、電子はコア間で集束され、加速されるよう
になる。

本発明真空電子管に用いるに好適な絶縁素子を製造する
可能な手段は次の通りである。金属板にエツチングによ
り孔をあける。次いで電着処理によってアルミニウム層
を被着する。この金属板の厚さは例えばほぼ１５０μｍ
とし、アルミニウム層の厚さは１５μｍとする。次いで
、このアルミニウム層を例えばシュウ酸中で完全に、ま
たは部分的に酸化する。上述したように製造した絶縁素
子に設けた電極構体を破損することなく高電圧で附勢し
得ることを実験により確かめた。

次いで、絶縁素子を偏向電極の支持体として用いる場合
には、例えば、真空蒸着によって偏向電極を設ける。

本発明は上述した例にのみ限定されるものではなく、要
旨を変更しない範囲内で種々の変形または変更が可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子管の構成を示す側面図、 第２ａ図は従来既知の電子増倍管の構成を示す断面図、 第２ｂ図はダイノードおよび絶縁素子の分離状態を示す
断面図、 第３図は本発明真空電子管に用いるに好適な電子増倍管
の構成を詳細に示す部分断面図、第４図は本発明真空電
子管に好適に用い得ると共に偏向電極の積層体を設けた
電子増倍管の構成を詳細に示す断面図、 第５図は偏向電極を有する積層体の構成を示す斜視図、 第６ａおよび６ｂ図は偏向電極を有する積層体の２例を
示す断面図、 第７ａおよび７ｂ図は本発明電子管に用いるに好適な選
択システムに有利に用いる積層体を示す平面図および側
面図、 第８図は関連する電極構体とは反対側に絶縁素子のコア
により共通電極を形成する２つの積層体を示す断面図で
ある。 ｌＯ・・・、電子管、　１２　　・・・　排気容器１３
　　・・・　電子増倍管兼選択システム１３ａ　　・・
−入力端、１４　　・・・　電子・発生システムＩ５　
　・・・　電子感応素子 １６　　・・・　到来電子ビーム １７　　・・・　電子ビーム ２１　　・・・　有孔スチールダイノード２２　　・・
・　有孔板状絶縁素子、　２３　　・・・　孔２４．２
５　　・・・　電子、　３１　　・・・　積層体３２　
　・・・　スチールダイノード ３３　　・・・　絶縁素子、　３４　　・・・　スチー
ルコア３５　　・・・　アルミニウム層、３６　　・・
・　孔３７　　・・・　酸化外側層、　４１　　・・・
　ダイノード４１０　　・・・　表示スクリーン ４１１　　・・・　蛍光体パターン ４１２　　・・・　電子ビーム ４２　　・・・　絶縁素子、　４３　　・・・　孔４４
　　・・・　最終ダイノード、４５　　・・・　絶縁素
子４６　　・・・　コア、４７　　・・・　酸化アルミ
ニウム層４８ａ　　・・・　正電圧電極、４８．４９　
　・・・　偏向電極４９ａ　　・・・　負電圧電極、　
５１　　・・・　絶縁素子５２　　・・・　細長孔、　
５３．５４　　・・・　偏向電極６１　　・・・　絶縁
素子、　６２　　・・・　コア６３　　・・・　外側層
、　６４．６５　　・−・　偏向電極７１　　・・・　
積層体、　７２　　・・・　孔７３　　・・・　絶縁素
°子、　７４．７５　　・・・　電極構体８０　　・・
・　積層体アセンブリ ８１．８２　　・・・　積層体 ８１０　　・・・　酸化アルミニウム層８１１．８１２
　　・・・　偏向電極、　８１３　　・・・　側部８３
．８８　　・・・　絶縁素子、　８４．８９　　・・・
　コア８５　　・・・　酸化アルミニウム層

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、互いに相互接続された少なくとも１つの有孔板状絶
   縁素子および少なくとも１つの有孔板状金属電極構体の
   堆積体を具える電子管において、前記絶縁素子はコアを
   具えると共に少なくとも前記電極構体と対向する側にア
   ルミニウム層を設け、このアルミニウム層の少なくとも
   外側層を酸化し、前記コアおよび電極構体の熱膨張率を
   少なくともほぼ等しくするようにしたことを特徴とする
   電子管。 ２、前記コアを電極構体と同一材料から造るようにした
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子管。 ３、前記コアの厚さを前記アルミニウム層の厚さの少な
   くとも４倍としたことを特徴とする請求項１または２に
   記載の電子管。 ４、前記アルミニウム層は、その厚さをほぼ１５μｍと
   したことを特徴とする請求項３に記載のの電子管。 ５、前記アルミニウム層は部分的に酸化するようにした
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れかの項に記載の電
   子管。 ６、前記電極構体はサブ電極系を具えることを特徴とす
   る請求項１、２、３、４または５に記載の電子管。 ７、前記積層体は少なくとも他の金属電極構体を具え、
   前記絶縁素子を両金属電極構体間に配列すると共にこれ
   ら金属電極構体に接続するようにしたことを特徴とする
   請求項１〜６の何れかの項に記載の電子管。 ８、電子管は電子発生システムと、電子を位置決めする
   電子感応素子と、電子発生システムおよび電子感応素子
   間に配列された電子増倍管とを具え、前記積層体は前記
   電子増倍管の１部分を構成することを特徴とする請求項
   １〜７の何れかの項に記載の電子管。 ９、前記電子管は一色以上の蛍光体パターンを有する表
   示スクリーンを具え、前記電極構体は前記蛍光体パター
   ンに向かって電子を偏向する偏向電極を具えることを特
   徴とする請求項６に記載の電子管。 １０、前記コアは偏向電極を構成することを特徴とする
   請求項９に記載の電子管。 １１、電子管は電子発生システムと、電子を位置決めす
   る電子感応素子と、電子発生システムおよび電子感応素
   子間に配列された選択システムとを具え、この選択シス
   テムによって前記電子発生システムからの電子を前記電
   子感応素子に選択的に通過せしめ、前記堆積体は細条状
   サブ電極のシステムを形成するようにしたことを特徴と
   する請求項６または７に記載の電子管。 １２、前記コアは導電材料から造り、前記電極構体とは
   反対側の電子に影響を与える共通電極を形成するように
   したことを特徴とする請求項６に記載の電子管。 １３、請求項１〜１２の何れかの項に記載の電子管に用
   いるに好適な積層体。 １４、請求項７、８、または９に記載の電子管に用いる
   に好適な電子増倍管。 １５、請求項１１に記載の電子管に用いるに好適な選択
   システム。 １６、請求項１に記載の電子管に用いるに好適な堆積体
   を製造するに当たり、金属板にエッチングにより孔をあ
   け、アルミニウム層を電子位置決めにより設け、このア
   ルミニウム層を完全にまたは部分的に酸化するようにし
   たことを特徴とする積層体の製造方法。