JPH0794139A - フィードバック制限マイクロチャネルプレート - Google Patents
フィードバック制限マイクロチャネルプレートInfo
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- JPH0794139A JPH0794139A JP4195885A JP19588592A JPH0794139A JP H0794139 A JPH0794139 A JP H0794139A JP 4195885 A JP4195885 A JP 4195885A JP 19588592 A JP19588592 A JP 19588592A JP H0794139 A JPH0794139 A JP H0794139A
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- output
- channel
- image intensifier
- microchannel plate
- conductive layer
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J43/00—Secondary-emission tubes; Electron-multiplier tubes
- H01J43/04—Electron multipliers
- H01J43/06—Electrode arrangements
- H01J43/18—Electrode arrangements using essentially more than one dynode
- H01J43/24—Dynodes having potential gradient along their surfaces
- H01J43/246—Microchannel plates [MCP]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
- H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
- H01J31/50—Image-conversion or image-amplification tubes, i.e. having optical, X-ray, or analogous input, and optical output
- H01J31/506—Image-conversion or image-amplification tubes, i.e. having optical, X-ray, or analogous input, and optical output tubes using secondary emission effect
Landscapes
- Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 マイクロチャネルプレート出力面のオープン
領域の少なくとも１０％を孤立させる出力電極層によ
り、そのプレートの外側からのフォトン、イオン或は中
性粒子のフィードバックを制限するものである。 【構成】 マイクロチャネルプレート１１６であって、
フォトカソードと相対する入力面と、蛍光スクリーンと
相対する出力面を有し、マイクロチャネル入力面と出力
面との間に伸びるたすうのチャネルを有し、マイクロチ
ャネルプレートの出力面上に出力電極１２６を有し、マ
イクロチャネルプレート出力面のオープン領域１２８の
少なくとも１０％を孤立させる出力電極層を有する。
領域の少なくとも１０％を孤立させる出力電極層によ
り、そのプレートの外側からのフォトン、イオン或は中
性粒子のフィードバックを制限するものである。 【構成】 マイクロチャネルプレート１１６であって、
フォトカソードと相対する入力面と、蛍光スクリーンと
相対する出力面を有し、マイクロチャネル入力面と出力
面との間に伸びるたすうのチャネルを有し、マイクロチ
ャネルプレートの出力面上に出力電極１２６を有し、マ
イクロチャネルプレート出力面のオープン領域１２８の
少なくとも１０％を孤立させる出力電極層を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は改良されたマイクロチャ
ネルプレート（ＭＣＰ）に関するものであって、より低
い雑音指数の近接合焦イメージ増倍管を製造可能にする
ものである。
ネルプレート（ＭＣＰ）に関するものであって、より低
い雑音指数の近接合焦イメージ増倍管を製造可能にする
ものである。
【従来の技術】シンチレーションノイズは実質的に従来
技術の増倍管から除去されている。これは、ＭＣＰの出
力側のチューブ構成要素からフォトカソード即ちＭＣＰ
チャネル壁へのイオンフィードバック、Ｘ線及び光学的
な大きさを制限した結果である。 マイクロチャネルプ
レートは、例えば、ウエファチューブ・イメージ増倍管
の製造には不可欠な構成要素である。図１乃至４は従来
の標準的装置とその作用を示したものである。図１に示
されるように近接合焦ウエファチューブ・イメージ増倍
管１０は、ガラス又はファイバーオプティック・フェイ
スプレートの窓を有し、その後ろにはフォトカソード１
４が設けられている。マイクロチャネルプレート１６は
フォトカソード１４から離してそれと平行に設けられて
おり、マイクロチャネルプレート１６の下流で出力窓１
８上に別の形のファイバーオプティック・フェイスプレ
ート又はガラスの蛍光面２０が設けられている。入力窓
１２と出力窓１８とは真空ハウジング２２の対向端部に
設けられており、真空ハウジング中のそれらの間にマイ
クロチャネルプレート１６が設けられている。増倍管に
はフォトカソード１４に所望の電圧を供給するための導
線、マイクロチャネルプレート１６の前方にある入力電
極２４（図２を参照。）及び後方にある出力電極２６
（図２を参照。）並びに蛍光面２０が設けられている。
技術の増倍管から除去されている。これは、ＭＣＰの出
力側のチューブ構成要素からフォトカソード即ちＭＣＰ
チャネル壁へのイオンフィードバック、Ｘ線及び光学的
な大きさを制限した結果である。 マイクロチャネルプ
レートは、例えば、ウエファチューブ・イメージ増倍管
の製造には不可欠な構成要素である。図１乃至４は従来
の標準的装置とその作用を示したものである。図１に示
されるように近接合焦ウエファチューブ・イメージ増倍
管１０は、ガラス又はファイバーオプティック・フェイ
スプレートの窓を有し、その後ろにはフォトカソード１
４が設けられている。マイクロチャネルプレート１６は
フォトカソード１４から離してそれと平行に設けられて
おり、マイクロチャネルプレート１６の下流で出力窓１
８上に別の形のファイバーオプティック・フェイスプレ
ート又はガラスの蛍光面２０が設けられている。入力窓
１２と出力窓１８とは真空ハウジング２２の対向端部に
設けられており、真空ハウジング中のそれらの間にマイ
クロチャネルプレート１６が設けられている。増倍管に
はフォトカソード１４に所望の電圧を供給するための導
線、マイクロチャネルプレート１６の前方にある入力電
極２４（図２を参照。）及び後方にある出力電極２６
（図２を参照。）並びに蛍光面２０が設けられている。
【０００２】ウエファチューブ１０の３つの主要構成要
素はフォトカソード１４、マイクロチャネルプレート１
６及び出力蛍光面２０である。フォトカソード１４は入
射フォトンを光電子に変換する。第二世代ウエファチュ
ーブはアルカリアンチモナイド、ポジティブアフィニテ
ィー（positive affinity）、フォトカソードを使用す
る。第三世代ウエファチューブはＧaＡs、ネガティブエ
レクトロンアフィニティー（negative electron affini
ty）、フォトカソードを使用する。マイクロチャネルプ
レート１６は光電子イメージを増幅する高解像度電子増
倍管として機能する。イメージ増倍管として使用される
ときはＭＣＰは概して１００〜１０００の電子利得を得
る。増幅された信号は、電子エネルギーを出力光に変換
しして像の視認を可能にする蛍光面２０へ６ｋｖバイア
スで加速される。図２に拡大して示したマイクロチャネ
ルプレート１６は、中空グラスファイバーの小型チャネ
ルマルチプライアー２８を有し、それは周りを取り巻く
固体のガラスボーダーリング３０と融合している。図３
に示されるように各チャネルマルチプライアー２８は電
子やイオンのような入射放射や粒子を検知し、増幅す
る。チャネルマルチプライアーの概念はＰ．Ｔ．Ｆａｒ
ｎｓｗｏｒｔｈの米国特許１，９６９，３９９号で最初
に示唆された連続ダイノード電子マルチプライアーに基
礎を置いている。チャネルマルチプライアー２８は第２
の電子放射半導体層３２によって内側をコーティングさ
れた中空管から成る。この層３２は電磁放射或は電子の
ような粒子の衝撃に応答して第２の電子を放射する。入
力及び出力金属電極２４及び２６が管２８の各端部に設
けられ、チャネルにわたってバイアス電圧を供給するこ
とを可能にしている。このバイアス電圧は軸線方向の電
場を作り出し、該電場は放射された第２の電子をチャネ
ル２８の下流方向へ加速する。第２の電子は引続き第２
の電子を放出している壁に再度衝突する。このプロセス
は電子がチャネルの下流に加速されるまで繰り返され
る。これは入力フォトン又は入力粒子の増幅をもたら
す。入力フォトン又は入力粒子に応答して電子の大きな
パルスがチャネル２８の出力端部から放射される。
素はフォトカソード１４、マイクロチャネルプレート１
６及び出力蛍光面２０である。フォトカソード１４は入
射フォトンを光電子に変換する。第二世代ウエファチュ
ーブはアルカリアンチモナイド、ポジティブアフィニテ
ィー（positive affinity）、フォトカソードを使用す
る。第三世代ウエファチューブはＧaＡs、ネガティブエ
レクトロンアフィニティー（negative electron affini
ty）、フォトカソードを使用する。マイクロチャネルプ
レート１６は光電子イメージを増幅する高解像度電子増
倍管として機能する。イメージ増倍管として使用される
ときはＭＣＰは概して１００〜１０００の電子利得を得
る。増幅された信号は、電子エネルギーを出力光に変換
しして像の視認を可能にする蛍光面２０へ６ｋｖバイア
スで加速される。図２に拡大して示したマイクロチャネ
ルプレート１６は、中空グラスファイバーの小型チャネ
ルマルチプライアー２８を有し、それは周りを取り巻く
固体のガラスボーダーリング３０と融合している。図３
に示されるように各チャネルマルチプライアー２８は電
子やイオンのような入射放射や粒子を検知し、増幅す
る。チャネルマルチプライアーの概念はＰ．Ｔ．Ｆａｒ
ｎｓｗｏｒｔｈの米国特許１，９６９，３９９号で最初
に示唆された連続ダイノード電子マルチプライアーに基
礎を置いている。チャネルマルチプライアー２８は第２
の電子放射半導体層３２によって内側をコーティングさ
れた中空管から成る。この層３２は電磁放射或は電子の
ような粒子の衝撃に応答して第２の電子を放射する。入
力及び出力金属電極２４及び２６が管２８の各端部に設
けられ、チャネルにわたってバイアス電圧を供給するこ
とを可能にしている。このバイアス電圧は軸線方向の電
場を作り出し、該電場は放射された第２の電子をチャネ
ル２８の下流方向へ加速する。第２の電子は引続き第２
の電子を放出している壁に再度衝突する。このプロセス
は電子がチャネルの下流に加速されるまで繰り返され
る。これは入力フォトン又は入力粒子の増幅をもたら
す。入力フォトン又は入力粒子に応答して電子の大きな
パルスがチャネル２８の出力端部から放射される。
【０００３】典型的なマイクロチャネルプレート１６に
おいて、チャネルの直径は数ミクロンでよい。イメージ
増倍装置のためにはチャネル直径は１０乃至１２ミクロ
ンである。チャネルは典型的には直径の４０倍の長さを
有する。チャネルの軸線は典型的にはＭＣＰ表面の法線
に対して小さな角度（５°）傾けられる。その傾斜角度
は、チューブアノードで発生したイオンがチャネル下流
に加速されるが、ＭＣＰの後方付近のチャネル壁に衝突
することを確実にする。これはＭＣＰ内のイオンフィー
ドバックノイズを減少させ、蛍光スクリーンからフォト
カソードへのイオンフィードバックを除去する。
おいて、チャネルの直径は数ミクロンでよい。イメージ
増倍装置のためにはチャネル直径は１０乃至１２ミクロ
ンである。チャネルは典型的には直径の４０倍の長さを
有する。チャネルの軸線は典型的にはＭＣＰ表面の法線
に対して小さな角度（５°）傾けられる。その傾斜角度
は、チューブアノードで発生したイオンがチャネル下流
に加速されるが、ＭＣＰの後方付近のチャネル壁に衝突
することを確実にする。これはＭＣＰ内のイオンフィー
ドバックノイズを減少させ、蛍光スクリーンからフォト
カソードへのイオンフィードバックを除去する。
【０００４】典型的なプレートは直径１８ｍｍの活性領
域を有し、１００万以上のチャネルを有してもよい。そ
のプレートはグラスファイバーから作られる。ウエファ
はグラスファイバーとの融合により形成されたブール
（ｂｏｕｌｅ）から切断される。グラスファイバーは異
なる成分の被覆ガラスによって取り巻かれたコアグラス
によって構成される。グラスウエファがブールからスラ
イスされた後、コアグラスが選択的なエッチングプロセ
スによって除去され、中空チャネルが形成される。プレ
ートは露出したガラス表面を減少させて水素中で火にか
けられ、それによってチャネル壁面上に半導体層を形成
する。薄いシリカ層３２が第２の電子放出面を形成する
半導体層上に存在する。
域を有し、１００万以上のチャネルを有してもよい。そ
のプレートはグラスファイバーから作られる。ウエファ
はグラスファイバーとの融合により形成されたブール
（ｂｏｕｌｅ）から切断される。グラスファイバーは異
なる成分の被覆ガラスによって取り巻かれたコアグラス
によって構成される。グラスウエファがブールからスラ
イスされた後、コアグラスが選択的なエッチングプロセ
スによって除去され、中空チャネルが形成される。プレ
ートは露出したガラス表面を減少させて水素中で火にか
けられ、それによってチャネル壁面上に半導体層を形成
する。薄いシリカ層３２が第２の電子放出面を形成する
半導体層上に存在する。
【０００５】伝統的に、入力及び出力電極２４及び２６
は薄いメタライゼーション層の蒸着によってプレートの
各表面上に形成される。その層の厚さは入力電極につい
ては８００Åのオーダーであり、出力電極については１
１００Åのオーダーである。図４は出力電極の領域にお
けるＭＣＰの断面の電子顕微鏡写真である。メタライゼ
ーション層の厚さ（１１００Å）はチャネル直径（１０
ミクロン）に対して非常に薄いので、写真には見えてい
ない。電極材には通常ニクロム又はインコネルが使用さ
れる。これらの物質はＭＣＰのガラス表面に対する良好
な粘着力のために使用される。
は薄いメタライゼーション層の蒸着によってプレートの
各表面上に形成される。その層の厚さは入力電極につい
ては８００Åのオーダーであり、出力電極については１
１００Åのオーダーである。図４は出力電極の領域にお
けるＭＣＰの断面の電子顕微鏡写真である。メタライゼ
ーション層の厚さ（１１００Å）はチャネル直径（１０
ミクロン）に対して非常に薄いので、写真には見えてい
ない。電極材には通常ニクロム又はインコネルが使用さ
れる。これらの物質はＭＣＰのガラス表面に対する良好
な粘着力のために使用される。
【０００６】入力電極２４は金属原子の平行ビームによ
る真空蒸着によって蒸着される。金属のＭＣＰチャネル
への浸透を最少にするために、ビームは急角度でＭＣＰ
表面に入射する。メタライゼーション処理の間、ＭＣＰ
は回転させられプレート表面の有効範囲及びチャネルの
浸透を均一なものにする。実際的な限界は金属のチャネ
ル直径浸透の半分である。チャネル浸透を非常に低い第
２の電子放出係数を有する一般的に使用される金属、即
ちインコネル又はニクロムに限定することが好ましい。
もし一次粒子即ちフォトンが金属チャネル壁衝突する
と、第２の電子は発生しないかもしれない。このように
ＭＣＰのゲインは低められる。より重要なことは、それ
らが金属チャネル壁に衝突するといくらかの一次粒子と
して不利益を与えるＭＣＰのノイズパフォーマンスが検
知されないということである。ＭＣＰのノイズパフォー
マンスは又、一次粒子が入力メタライゼーション２４に
衝突するか第２の電子放出層３２に衝突するかに依存す
るゲイン中の変化から起こる広い単一粒子ゲイン分布に
よっても発生する。
る真空蒸着によって蒸着される。金属のＭＣＰチャネル
への浸透を最少にするために、ビームは急角度でＭＣＰ
表面に入射する。メタライゼーション処理の間、ＭＣＰ
は回転させられプレート表面の有効範囲及びチャネルの
浸透を均一なものにする。実際的な限界は金属のチャネ
ル直径浸透の半分である。チャネル浸透を非常に低い第
２の電子放出係数を有する一般的に使用される金属、即
ちインコネル又はニクロムに限定することが好ましい。
もし一次粒子即ちフォトンが金属チャネル壁衝突する
と、第２の電子は発生しないかもしれない。このように
ＭＣＰのゲインは低められる。より重要なことは、それ
らが金属チャネル壁に衝突するといくらかの一次粒子と
して不利益を与えるＭＣＰのノイズパフォーマンスが検
知されないということである。ＭＣＰのノイズパフォー
マンスは又、一次粒子が入力メタライゼーション２４に
衝突するか第２の電子放出層３２に衝突するかに依存す
るゲイン中の変化から起こる広い単一粒子ゲイン分布に
よっても発生する。
【０００７】出力電極２６も金属原子の平行ビームによ
る真空蒸着によって蒸着される。この場合、入射角度は
金属によるチャネルのより深い浸透を可能にするように
ＭＣＰに従って調整される。典型的には金属は１.５乃
至３.０チャネル直径ほど浸透する。これはＭＣＰ製造
の当業者にはエンドスポイリング（ｅｎｄｓｐｏｉｌｉ
ｎｇ）として知られている。ＭＣＰのゲインはこの方法
によって減少させられる。しかし、このゲイン減少はイ
メージ増倍管に使用されているＭＣＰに関するこの方法
に起因する他の所望の特性を補う以上のものである。
Ｎ.Ｋosidaの“Effect of Electrode Structure on Out
put Electron Energy Distribution of Microchannel P
lateｓ”（Rev.Sci.Instrum.,57(3),354(1986)）に記載
されて射るように、とりわけエンドスポイルされたＭＣ
Ｐの出力電子エネルギー分布は、エンドスポイリングの
無いプレートよりもずっと均一である。これは、エンド
スポイルされたＭＣＰによって、より高解像度のイメー
ジ増倍管が作られることを可能にするが、それは、均一
な出力電子分布による電子光学による。
る真空蒸着によって蒸着される。この場合、入射角度は
金属によるチャネルのより深い浸透を可能にするように
ＭＣＰに従って調整される。典型的には金属は１.５乃
至３.０チャネル直径ほど浸透する。これはＭＣＰ製造
の当業者にはエンドスポイリング（ｅｎｄｓｐｏｉｌｉ
ｎｇ）として知られている。ＭＣＰのゲインはこの方法
によって減少させられる。しかし、このゲイン減少はイ
メージ増倍管に使用されているＭＣＰに関するこの方法
に起因する他の所望の特性を補う以上のものである。
Ｎ.Ｋosidaの“Effect of Electrode Structure on Out
put Electron Energy Distribution of Microchannel P
lateｓ”（Rev.Sci.Instrum.,57(3),354(1986)）に記載
されて射るように、とりわけエンドスポイルされたＭＣ
Ｐの出力電子エネルギー分布は、エンドスポイリングの
無いプレートよりもずっと均一である。これは、エンド
スポイルされたＭＣＰによって、より高解像度のイメー
ジ増倍管が作られることを可能にするが、それは、均一
な出力電子分布による電子光学による。
【０００８】エンドスポイルに起因する改良された放出
電子エネルギー分布は、大多数の放出電子はエンドスポ
イルされた領域を形成する金属チャネル壁からの二次的
なものであるという事実による。これらの二次的なもの
は、チャネルの上流から放出された電子が軸線方向の電
場によってチャネルの下流へと加速され、チャネルの出
力で金属領域に当たるときに放出される。エンドスポイ
ルされた領域内の軸線方向の電場は、金属の高い伝導性
によりゼロである。それ故、放出された電子はより均一
の放出電子エネルギー分布となった後は加速されない。
電子エネルギー分布は、大多数の放出電子はエンドスポ
イルされた領域を形成する金属チャネル壁からの二次的
なものであるという事実による。これらの二次的なもの
は、チャネルの上流から放出された電子が軸線方向の電
場によってチャネルの下流へと加速され、チャネルの出
力で金属領域に当たるときに放出される。エンドスポイ
ルされた領域内の軸線方向の電場は、金属の高い伝導性
によりゼロである。それ故、放出された電子はより均一
の放出電子エネルギー分布となった後は加速されない。
【０００９】イメージ増倍管のノイズパフォーマンスは
低光度レベルのイメージャーとしてのその有益性に決定
的な影響を及ぼす。ノイズパフォーマンスは典型的には
イメージ増倍管のノイズ係数Ｋｆによって特徴付られ
る。イメージ増倍管のノイズ係数の大部分は従来、ＭＣ
Ｐのノイズパフォーマンスによって決定されると思われ
てきた。ノイズ係数は次の方程式で決定することができ
る。
低光度レベルのイメージャーとしてのその有益性に決定
的な影響を及ぼす。ノイズパフォーマンスは典型的には
イメージ増倍管のノイズ係数Ｋｆによって特徴付られ
る。イメージ増倍管のノイズ係数の大部分は従来、ＭＣ
Ｐのノイズパフォーマンスによって決定されると思われ
てきた。ノイズ係数は次の方程式で決定することができ
る。
【００１０】Ｋｆ＝ＳＮＲin／ＳＮＲout ＳＮＲは信号対雑音出力比である。ＳＮＲinはＭＣＰへ
の入力電子束のＳＮＲである。イメージ増倍管において
は、これは光電陰極からの光電子束のＳＮＲでもある。
ＳＮＲoutはイメージ増倍管蛍光スクリーンからの出力
フォトン束のＳＮＲである。いずれの比も同じノイズバ
ンド幅にわたって測定される。ノイズ係数はＳＮＲout
がＭＣＰからの出力電子束のＳＮＲである場合にも決定
される。この場合にはノイズ係数はＭＣＰもののみであ
る。この記載において示されたノイズ係数結果は、光電
陰極からの光電子束に対してはＳＮＲin、増倍管蛍光ス
クリーンからのフォトン束に関してはＳＮＲoutである
場合のイメージ増倍管の観点から与えられる。
の入力電子束のＳＮＲである。イメージ増倍管において
は、これは光電陰極からの光電子束のＳＮＲでもある。
ＳＮＲoutはイメージ増倍管蛍光スクリーンからの出力
フォトン束のＳＮＲである。いずれの比も同じノイズバ
ンド幅にわたって測定される。ノイズ係数はＳＮＲout
がＭＣＰからの出力電子束のＳＮＲである場合にも決定
される。この場合にはノイズ係数はＭＣＰもののみであ
る。この記載において示されたノイズ係数結果は、光電
陰極からの光電子束に対してはＳＮＲin、増倍管蛍光ス
クリーンからのフォトン束に関してはＳＮＲoutである
場合のイメージ増倍管の観点から与えられる。
【００１１】イメージ増倍管を基礎にしたＭＣＰのノイ
ズパフォーマンスは、様々なフィードバック機構により
減少させることができる。従来考えられていたノイズを
発生するフィードバック機構は、蛍光スクリーンからの
光学的フォトンフィードバック又はＭＣＰにおいて初期
発生されるイオンフィードバックであり、例えばR.L.Be
llの“Noise Figure of the MCP Image Intensifier Tu
be”（IEEE Trans.Elec.Dev.ED-22,No.10,pages821-82
9,October(1975)）に記載されている。これらのイオン
は、イオンがチャネル壁に当たると第２の電子が発生す
る場合に、ＭＣＰに向かって後方へ加速されるときノイ
ズパルスを発生し得る。Ｇｅｎ−IIイメージ増倍管の場
合は、イオンは第２の電子を発生させている光電陰極へ
加速されてもよい。Ｇｅｎ−III技術においては、ＭＣ
Ｐから光電陰極へのイオンフィードバックは、ＭＣＰ全
体にわたり薄い（５０−１００Å）フィルムを付けるこ
とにより除去されるが、それは例えばH.K.Pollehnの“I
mage Intensifiers”（Applied Optics and Optical En
gineering,Vol.VI,399,Academic Press,(1980)）に記載
されている。このフィルムは光電子に対しては半透過性
であるが、光電陰極へのイオンの衝突を止める。
ズパフォーマンスは、様々なフィードバック機構により
減少させることができる。従来考えられていたノイズを
発生するフィードバック機構は、蛍光スクリーンからの
光学的フォトンフィードバック又はＭＣＰにおいて初期
発生されるイオンフィードバックであり、例えばR.L.Be
llの“Noise Figure of the MCP Image Intensifier Tu
be”（IEEE Trans.Elec.Dev.ED-22,No.10,pages821-82
9,October(1975)）に記載されている。これらのイオン
は、イオンがチャネル壁に当たると第２の電子が発生す
る場合に、ＭＣＰに向かって後方へ加速されるときノイ
ズパルスを発生し得る。Ｇｅｎ−IIイメージ増倍管の場
合は、イオンは第２の電子を発生させている光電陰極へ
加速されてもよい。Ｇｅｎ−III技術においては、ＭＣ
Ｐから光電陰極へのイオンフィードバックは、ＭＣＰ全
体にわたり薄い（５０−１００Å）フィルムを付けるこ
とにより除去されるが、それは例えばH.K.Pollehnの“I
mage Intensifiers”（Applied Optics and Optical En
gineering,Vol.VI,399,Academic Press,(1980)）に記載
されている。このフィルムは光電子に対しては半透過性
であるが、光電陰極へのイオンの衝突を止める。
【００１２】光学的フォトンフィードバックは従来技術
のイメージ増倍管においては、管のアノードを形成し、
蛍光をコートするアルミニューム・メタライゼーション
層を蛍光スクリーンによって発生した光の透過を完全に
止めるのに十分な厚さにすることによって防がれる。こ
の技術は効果的であり、概してＭＣＰ又はフォトカソー
ドに対する光学的フォトンによるいかなる重大なフィー
ドバックも消去する。光学的フォトンはまたその低いエ
ネルギー（２−３ｅＶ）の為にＭＣＰ入力又はフォトカ
ソードとの衝撃で僅か１個の光電子を発生可能で、この
ようにイメージ増倍管内に見られる大きなシンチレーシ
ョンを引き起こすことはできない。ＭＣＰ壁に対する蛍
光スクリーンは、従来技術においては従来技術のＭＣＰ
に５°のバイアス角度を用いることで幾分制限されてい
た。
のイメージ増倍管においては、管のアノードを形成し、
蛍光をコートするアルミニューム・メタライゼーション
層を蛍光スクリーンによって発生した光の透過を完全に
止めるのに十分な厚さにすることによって防がれる。こ
の技術は効果的であり、概してＭＣＰ又はフォトカソー
ドに対する光学的フォトンによるいかなる重大なフィー
ドバックも消去する。光学的フォトンはまたその低いエ
ネルギー（２−３ｅＶ）の為にＭＣＰ入力又はフォトカ
ソードとの衝撃で僅か１個の光電子を発生可能で、この
ようにイメージ増倍管内に見られる大きなシンチレーシ
ョンを引き起こすことはできない。ＭＣＰ壁に対する蛍
光スクリーンは、従来技術においては従来技術のＭＣＰ
に５°のバイアス角度を用いることで幾分制限されてい
た。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術においては、
イメージ増倍管のノイズ係数が概して与えられた管プロ
セスに対するフォトカソード感度の増加に従って増加す
ることが知られていた。ノイズ係数のこの増加はカソー
ドフォトレスポンスにおける増加によって期待されるＳ
ＮＲの改良の度合を下げ、また、Ｇｅｎ−IIIイメージ
増倍管技術に使用されるより高感度のＧａＡｓフォトカ
ソードでとりわけ明白である。典型的なＧｅｎ−IIIイ
メージ増倍管で測定されるフォトレスポンスの増加をと
もなうノイズ係数における増加が図５に図示されてい
る。この増加の一因は今日イメージ増倍管における蛍光
スクリーンからのフィードバック機構によるものと理解
されている。とりわけＸ線フィードバックはＧｅｎ−II
Iイメージ増倍管における重大なフィードバック機構で
あり、Ｇｅｎ−IIIイメージ増倍管のノイズ係数に対し
て重要なコントリビュータ（contributor）であると説
明されている。
イメージ増倍管のノイズ係数が概して与えられた管プロ
セスに対するフォトカソード感度の増加に従って増加す
ることが知られていた。ノイズ係数のこの増加はカソー
ドフォトレスポンスにおける増加によって期待されるＳ
ＮＲの改良の度合を下げ、また、Ｇｅｎ−IIIイメージ
増倍管技術に使用されるより高感度のＧａＡｓフォトカ
ソードでとりわけ明白である。典型的なＧｅｎ−IIIイ
メージ増倍管で測定されるフォトレスポンスの増加をと
もなうノイズ係数における増加が図５に図示されてい
る。この増加の一因は今日イメージ増倍管における蛍光
スクリーンからのフィードバック機構によるものと理解
されている。とりわけＸ線フィードバックはＧｅｎ−II
Iイメージ増倍管における重大なフィードバック機構で
あり、Ｇｅｎ−IIIイメージ増倍管のノイズ係数に対し
て重要なコントリビュータ（contributor）であると説
明されている。
【００１４】従来技術のイメージ増倍管はまた像を低下
させる傾向があり、管のノイズ係数に大きく影響するす
る大きなシンチレーション光パルスの害を受ける。これ
らのシンチレーションはＭＣＰ中のイオンフィードバッ
ク及び従来のフォトカソードによると考えられていた。
アノードからＭＣＰチャネル壁又はフォトカソードへの
Ｘ線フィードバックの新しい機構がこれらのシンチレー
ションの主要源であるこの発明によって発見された。
させる傾向があり、管のノイズ係数に大きく影響するす
る大きなシンチレーション光パルスの害を受ける。これ
らのシンチレーションはＭＣＰ中のイオンフィードバッ
ク及び従来のフォトカソードによると考えられていた。
アノードからＭＣＰチャネル壁又はフォトカソードへの
Ｘ線フィードバックの新しい機構がこれらのシンチレー
ションの主要源であるこの発明によって発見された。
【００１５】ＭＣＰから放射した電子は、アノードに当
たり、蛍光を励起する前に典型的には６ｋｅＶのエネル
ギーに加速される。電子エネルギーの大部分は光りに変
換され、又はアルミニウム及び蛍光ターゲットの熱振動
となって失われる。エネルギーの僅かな部分がＸ線に変
換される。この微小部分は入力電子エネルギーの０．０
１パーセントのオーダーである。
たり、蛍光を励起する前に典型的には６ｋｅＶのエネル
ギーに加速される。電子エネルギーの大部分は光りに変
換され、又はアルミニウム及び蛍光ターゲットの熱振動
となって失われる。エネルギーの僅かな部分がＸ線に変
換される。この微小部分は入力電子エネルギーの０．０
１パーセントのオーダーである。
【００１６】Ｘ線エネルギーの約半分はK.F.Gallowayそ
の他により“Radiation Dose at the Silicon-Sapphire
Interface due to Electron-Beam Aluminization”
（J.Appl.Phys.,49(4),2586(1978)）にレポートされて
いるようにターゲット材の特徴的Ｋ−アルファ線で放射
され、特にアルミめっきされた蛍光スクリーンについて
はアルミニウムのＫ−アルファ線（１.４８７ｋｅＶ）
となる。ナイトヴィジョンアプリケーション（night vi
sion applications）に使用されるイメージ増倍管には
一般的であるＰ−２０蛍光物質に使用されるＺｎＣｄＳ
は、増倍管に用いられている典型的な６ｋｅＶ電子エネ
ルギーが当たるときはより高次の特徴的Ｘ線を有するで
あろう。イオウは２.３ｋｅＶで特徴的なＫアルファ線
を有するであろう。亜鉛は１.１ｋｅＶ以下で多くのよ
り高次の特徴的線を有するであろう。一方、カドミウム
は３.５ｋｅＶ付近で多くのより高次の特徴的線を有す
るであろう。Ｘ線の残部は電子の衝撃エネルギー（例え
ばこの場合６ｋｅＶ）に達するエネルギーの連続スペク
トル或は制動放射スペクトルを有する。
の他により“Radiation Dose at the Silicon-Sapphire
Interface due to Electron-Beam Aluminization”
（J.Appl.Phys.,49(4),2586(1978)）にレポートされて
いるようにターゲット材の特徴的Ｋ−アルファ線で放射
され、特にアルミめっきされた蛍光スクリーンについて
はアルミニウムのＫ−アルファ線（１.４８７ｋｅＶ）
となる。ナイトヴィジョンアプリケーション（night vi
sion applications）に使用されるイメージ増倍管には
一般的であるＰ−２０蛍光物質に使用されるＺｎＣｄＳ
は、増倍管に用いられている典型的な６ｋｅＶ電子エネ
ルギーが当たるときはより高次の特徴的Ｘ線を有するで
あろう。イオウは２.３ｋｅＶで特徴的なＫアルファ線
を有するであろう。亜鉛は１.１ｋｅＶ以下で多くのよ
り高次の特徴的線を有するであろう。一方、カドミウム
は３.５ｋｅＶ付近で多くのより高次の特徴的線を有す
るであろう。Ｘ線の残部は電子の衝撃エネルギー（例え
ばこの場合６ｋｅＶ）に達するエネルギーの連続スペク
トル或は制動放射スペクトルを有する。
【００１７】D.Bardasその他による“Detection of Sof
t X-ray with NEA III-V Photocathodes”Rev.Sci.Inst
rum.,49(9),1273(1978)に記載されているように、Ｇａ
Ａｓフォトカソードは有能なＸ線検知器である。アルミ
ニウムＫ−アルファＸ線は蛍光スクリーン上の明るいシ
ンチレーション及びより高いノイズ係数をもたらす６０
或はそれ以上の光電子の放出を引き起こすであろう。吸
収されたＸ線によって作られた多数の光電子は、Ｘ線フ
ィードバックによりノイズ係数へ大きな寄与をする。放
出された光電子の数はＸ線エネルギーとフォトカソード
から真空中への電子の脱出確率の関数である。
t X-ray with NEA III-V Photocathodes”Rev.Sci.Inst
rum.,49(9),1273(1978)に記載されているように、Ｇａ
Ａｓフォトカソードは有能なＸ線検知器である。アルミ
ニウムＫ−アルファＸ線は蛍光スクリーン上の明るいシ
ンチレーション及びより高いノイズ係数をもたらす６０
或はそれ以上の光電子の放出を引き起こすであろう。吸
収されたＸ線によって作られた多数の光電子は、Ｘ線フ
ィードバックによりノイズ係数へ大きな寄与をする。放
出された光電子の数はＸ線エネルギーとフォトカソード
から真空中への電子の脱出確率の関数である。
【００１８】ＭＣＰを通ってフォトカソードへ至るＸ線
透過は、イメージ増倍管において十分であるためにはフ
ォトカソードに対する上記フィードバックプロセスが重
要である。ＭＣＰを通る十分なＸ線透過はP.I.Bjorkhol
mその他による“X-ray Quantum Efficiency of Microch
annel Plates”SPIE Vol.106,189(1977)に記載されてい
る。Bjorkholmは照射角で投射Ｘ線の重要なな部分がＭ
ＣＰを通して透過されることを示している。透過Ｘ線は
２〜１０°以下の角度でＭＣＰに投射する。Bjorkholm
によって議論されているように、Ｘ線エネルギーの増加
に従い、透過に必要な入射角が減少する。２°或はそれ
以下の入射角についての透過は、ＭＣＰを通る入射Ｘ線
の０．００２５の透過となる。このレベルのＸ線透過
は、カソードからの光電子放出により発生したＸ線の数
を増加させる５００〜１０００の範囲にＭＣＰゲインが
収まるのに十分なものである。
透過は、イメージ増倍管において十分であるためにはフ
ォトカソードに対する上記フィードバックプロセスが重
要である。ＭＣＰを通る十分なＸ線透過はP.I.Bjorkhol
mその他による“X-ray Quantum Efficiency of Microch
annel Plates”SPIE Vol.106,189(1977)に記載されてい
る。Bjorkholmは照射角で投射Ｘ線の重要なな部分がＭ
ＣＰを通して透過されることを示している。透過Ｘ線は
２〜１０°以下の角度でＭＣＰに投射する。Bjorkholm
によって議論されているように、Ｘ線エネルギーの増加
に従い、透過に必要な入射角が減少する。２°或はそれ
以下の入射角についての透過は、ＭＣＰを通る入射Ｘ線
の０．００２５の透過となる。このレベルのＸ線透過
は、カソードからの光電子放出により発生したＸ線の数
を増加させる５００〜１０００の範囲にＭＣＰゲインが
収まるのに十分なものである。
【００１９】Ｇｅｎ−IIIウエファ管を含むＭＣＰのア
ノードでのＸ線発生によるノイズ係数に関して一つのモ
デルが発展してきた。そのモデルはフォトカソードへの
Ｘ線フィードバックから期待される一般的な傾向を明ら
かにするものである。要求されたシステムのパラメータ
の総てがこのモデルの特徴から外れるような正確なモデ
ルであるとするものではない。
ノードでのＸ線発生によるノイズ係数に関して一つのモ
デルが発展してきた。そのモデルはフォトカソードへの
Ｘ線フィードバックから期待される一般的な傾向を明ら
かにするものである。要求されたシステムのパラメータ
の総てがこのモデルの特徴から外れるような正確なモデ
ルであるとするものではない。
【００２０】そのモデルは電子衝撃エネルギーの関数と
してのアルミニウムアノードに関するＸ線発生、Ｘ線エ
ネルギーとＧａＡｓの厚さの関数としてのＧａＡｓフォ
トカソードにおける電子発生及びフォトカソード表面か
らの電子脱出確率を含む。ＭＣＰＸ線透過及びＭＣＰゲ
インはもまたモデルに含まれる。０．００２５のＭＣＰ
Ｘ線透過係数及び７５０のＭＣＰゲインがここに開示さ
れるモデルに使用される。フィルム状のＭＣＰのベース
ラインノイズファクターは、Ｘ線フィードバックからの
寄与を含まず、３であると仮定される。この係数は主と
してＭＣＰの６２％解放領域による。チャネル間の電極
領域に当たる電子は典型的にはフィルム状ＭＣＰによっ
ては検知されない。モデルに用いられているＧａＡｓカ
ソード厚は１．５ミクロンである。これらのパラメータ
はイメージ増倍管におけるＸ線フィードバックによるノ
イズ係数寄与を計算するのに用いられる。
してのアルミニウムアノードに関するＸ線発生、Ｘ線エ
ネルギーとＧａＡｓの厚さの関数としてのＧａＡｓフォ
トカソードにおける電子発生及びフォトカソード表面か
らの電子脱出確率を含む。ＭＣＰＸ線透過及びＭＣＰゲ
インはもまたモデルに含まれる。０．００２５のＭＣＰ
Ｘ線透過係数及び７５０のＭＣＰゲインがここに開示さ
れるモデルに使用される。フィルム状のＭＣＰのベース
ラインノイズファクターは、Ｘ線フィードバックからの
寄与を含まず、３であると仮定される。この係数は主と
してＭＣＰの６２％解放領域による。チャネル間の電極
領域に当たる電子は典型的にはフィルム状ＭＣＰによっ
ては検知されない。モデルに用いられているＧａＡｓカ
ソード厚は１．５ミクロンである。これらのパラメータ
はイメージ増倍管におけるＸ線フィードバックによるノ
イズ係数寄与を計算するのに用いられる。
【００２１】モデルはフォトカソード感度によるノイズ
係数における増加を予言している（図６）。これは図５
に示された実験的データと一致する。厚さ１．５ミクロ
ンのＧａＡｓ層の計算された電子発生率がＸ線衝突エネ
ルギーの関数として図７に示されている。発生された電
子の数がほぼ２．４ｋｅＶのＸ線衝撃エネルギーでピー
クになる。より高いＸ線衝撃エネルギーは、Ｘ線の大部
分がＧａＡｓ層を透過してしまい、その層における電子
の発生はより少なくなる。このようにＧａＡｓカソード
は、６ｋｅＶの電子によるアルミめっきされた蛍光スク
リーンの電子衝撃によって発生する特有の線に近いＸ線
に対するピークに近い感度を有する。
係数における増加を予言している（図６）。これは図５
に示された実験的データと一致する。厚さ１．５ミクロ
ンのＧａＡｓ層の計算された電子発生率がＸ線衝突エネ
ルギーの関数として図７に示されている。発生された電
子の数がほぼ２．４ｋｅＶのＸ線衝撃エネルギーでピー
クになる。より高いＸ線衝撃エネルギーは、Ｘ線の大部
分がＧａＡｓ層を透過してしまい、その層における電子
の発生はより少なくなる。このようにＧａＡｓカソード
は、６ｋｅＶの電子によるアルミめっきされた蛍光スク
リーンの電子衝撃によって発生する特有の線に近いＸ線
に対するピークに近い感度を有する。
【００２２】モデルはまた供給されたバイアス電圧とフ
ォトカソード感度の関数としてＧｅｎ−IIIイメージ増
倍管のノイズパフォーマンスの関数的依存性をも正確に
予想する。ＭＣＰ対蛍光スクリーンバイアス電圧を増加
するノイズ係数の効果がパラメータとしてのフォトカソ
ード感度とともに図８に示されている。ＭＣＰバイアス
電圧の関数としてのノイズ係数がパラメータとしてのフ
ォトカソード感度とともに図９に示されている。図１０
はパラメータのフォトカソード・フォトレスポンスとＧ
ｅｎ−IIIイメージ増倍管についてのノイズ係数対スク
リーンバイアス電圧のデータである。図１１はＭＣＰバ
イアス電圧として同じイメージ増倍管から取ったデータ
である。ここでもフォトカソード・フォトレスポンスは
パラメータである。図１０及び１１のデータは図８及び
９に示されたモデルと同じ関数的依存性を示す。
ォトカソード感度の関数としてＧｅｎ−IIIイメージ増
倍管のノイズパフォーマンスの関数的依存性をも正確に
予想する。ＭＣＰ対蛍光スクリーンバイアス電圧を増加
するノイズ係数の効果がパラメータとしてのフォトカソ
ード感度とともに図８に示されている。ＭＣＰバイアス
電圧の関数としてのノイズ係数がパラメータとしてのフ
ォトカソード感度とともに図９に示されている。図１０
はパラメータのフォトカソード・フォトレスポンスとＧ
ｅｎ−IIIイメージ増倍管についてのノイズ係数対スク
リーンバイアス電圧のデータである。図１１はＭＣＰバ
イアス電圧として同じイメージ増倍管から取ったデータ
である。ここでもフォトカソード・フォトレスポンスは
パラメータである。図１０及び１１のデータは図８及び
９に示されたモデルと同じ関数的依存性を示す。
【００２３】上記実験的結果は、Ｘ線フィードバックが
イメージ増倍管を含むＭＣＰのノイズ係数に対して重要
なコントリビュータであるという仮定を強く指示してい
ることを示している。データはまたこの効果がＸ線増加
に対するフォトカソード感度として重要性を増すという
ことを示している。このようにこの効果はより感度のよ
いＧａＡｓフォトカソードを用いるＧｅｎ−III技術に
おいて、より重要になるであろう。このフォトカソード
は前記のフォトカソードに比べてより大きな電子脱出確
率のためにＸ線に対してより感度が高い。ＧａＡｓフォ
トカソードは典型的には正の親和性フォトカソードより
も１０〜５０倍厚く、比例して大きくなるＸ線を吸収
し、従って、放出され得る電子を発生し、より高いノイ
ズ係数となる。
イメージ増倍管を含むＭＣＰのノイズ係数に対して重要
なコントリビュータであるという仮定を強く指示してい
ることを示している。データはまたこの効果がＸ線増加
に対するフォトカソード感度として重要性を増すという
ことを示している。このようにこの効果はより感度のよ
いＧａＡｓフォトカソードを用いるＧｅｎ−III技術に
おいて、より重要になるであろう。このフォトカソード
は前記のフォトカソードに比べてより大きな電子脱出確
率のためにＸ線に対してより感度が高い。ＧａＡｓフォ
トカソードは典型的には正の親和性フォトカソードより
も１０〜５０倍厚く、比例して大きくなるＸ線を吸収
し、従って、放出され得る電子を発生し、より高いノイ
ズ係数となる。
【００２４】上記フィードバック機構は入力光レベルか
ら独立していることを知っておくべきである。Ｘ線フィ
ードバックによる増加したノイズ係数はＭＣＰに対する
いかなる入力信号レベルに対しても示されるであろう。
ら独立していることを知っておくべきである。Ｘ線フィ
ードバックによる増加したノイズ係数はＭＣＰに対する
いかなる入力信号レベルに対しても示されるであろう。
【００２５】更に、従来技術の欠点は入力及び出力電極
メタライゼーション物質にインコネル又はニクロムを使
用することである。これらの物質は非常に低い第２の電
子放出率を有する。これはインコネル又はニクロムに当
たる電子が典型的に少しも第２の電子を生じさせないと
きはプレートのゲインを減少させる。これはＭＣＰのゲ
インを低下させる。
メタライゼーション物質にインコネル又はニクロムを使
用することである。これらの物質は非常に低い第２の電
子放出率を有する。これはインコネル又はニクロムに当
たる電子が典型的に少しも第２の電子を生じさせないと
きはプレートのゲインを減少させる。これはＭＣＰのゲ
インを低下させる。
【００２６】
【課題を解決するための手段】本発明の目的はマイクロ
チャネルプレート装置及び方法であって、そのプレート
の外側からのフォトン、イオン或は中性粒子のフィード
バックを制限するものを提供することである。
チャネルプレート装置及び方法であって、そのプレート
の外側からのフォトン、イオン或は中性粒子のフィード
バックを制限するものを提供することである。
【００２７】本発明の別の目的はマイクロチャネルプレ
ートであって、該プレートの外側かのフォトン、イオン
或は中性粒子がノイズパルスを発生してフォトカソード
に衝突し得る透過を制限するマイクロチャネルプレート
を提供することである。
ートであって、該プレートの外側かのフォトン、イオン
或は中性粒子がノイズパルスを発生してフォトカソード
に衝突し得る透過を制限するマイクロチャネルプレート
を提供することである。
【００２８】本発明の一つの見地に従うと、ＭＣＰのチ
ャネルの出力端部のオープン領域が従来技術のエンドス
ポイルされたＭＣＰに関して減少させられる。スクリー
ンからＭＣＰへのフィードバック効果によるノイズの付
加はＭＣＰの出力オープン領域における減少に比例して
減少するであろう。１０％以下の出力オープン領域の減
少はノイズ係数における十分な減少をもたらすことには
無力である。出力オープン領域における最大減少は１０
０％以下でなければならず、それは完全にチャネルを孤
立させ、電子がＭＣＰを脱出することが可能なような状
態におかれていなければならない。約１０％乃至８５％
の範囲における減少は前記２つの両極端間で有効な妥協
となる。
ャネルの出力端部のオープン領域が従来技術のエンドス
ポイルされたＭＣＰに関して減少させられる。スクリー
ンからＭＣＰへのフィードバック効果によるノイズの付
加はＭＣＰの出力オープン領域における減少に比例して
減少するであろう。１０％以下の出力オープン領域の減
少はノイズ係数における十分な減少をもたらすことには
無力である。出力オープン領域における最大減少は１０
０％以下でなければならず、それは完全にチャネルを孤
立させ、電子がＭＣＰを脱出することが可能なような状
態におかれていなければならない。約１０％乃至８５％
の範囲における減少は前記２つの両極端間で有効な妥協
となる。
【００２９】概して、この範囲の高い方の限界付近での
減少は、本発明を実施するのに最も効果的である。
減少は、本発明を実施するのに最も効果的である。
【００３０】本発明の別の見地に従うと、チャネルの出
力端部でのオープン領域は、少なくともチャネルの出力
端部のオープン領域の少なくとも１０％、好適には７５
〜８５％のアルミニウム層の蒸着により減じられる。
力端部でのオープン領域は、少なくともチャネルの出力
端部のオープン領域の少なくとも１０％、好適には７５
〜８５％のアルミニウム層の蒸着により減じられる。
【００３１】本発明の別の見地に従うと、マイクロチャ
ネルプレート電極及びチャネル壁は反射によるＸ線透過
を減少させるために織物状表面としてもよい。
ネルプレート電極及びチャネル壁は反射によるＸ線透過
を減少させるために織物状表面としてもよい。
【００３２】更に本発明の目的は、通常使用されるイン
コネル物質よりも高い第２放射係数を有する電極として
働くプレート上に入力及び出力メタライゼーション物質
をもたらすことである。
コネル物質よりも高い第２放射係数を有する電極として
働くプレート上に入力及び出力メタライゼーション物質
をもたらすことである。
【００３３】本発明の別の見地に従うと、アルミニウム
の蒸着層がマイクロチャネルプレートのチャネルの入力
及び出力の両端部にもたらされる。
の蒸着層がマイクロチャネルプレートのチャネルの入力
及び出力の両端部にもたらされる。
【００３４】
【実施例】図１２及び１３に示されたような本願発明の
好適実施例に従って、チャネル壁１３０によって形成さ
れる１２８で示したチャネルのオープン領域が実質的に
孤立するように、好適にはアルミニウムである出力電極
１２６がマイクロチャネルプレート１１６の出力表面上
に蒸着される。
好適実施例に従って、チャネル壁１３０によって形成さ
れる１２８で示したチャネルのオープン領域が実質的に
孤立するように、好適にはアルミニウムである出力電極
１２６がマイクロチャネルプレート１１６の出力表面上
に蒸着される。
【００３５】ＭＣＰの出力側の領域からチャネルに入る
ことができる中性粒子又は荷電粒子及びフォトン（Ｘ線
を含む）の数が、チャネル１２８の出力のノーマルオー
プン端部とチャネルの出力端部上に蒸着された出力電極
による減少された開口との間の領域比減少と少なくとも
同じ割合で減少し得ることが発見された。プレート中に
入ることができる粒子或はフォトンの数の減少により、
これらのフォトン或は粒子のＭＣＰ入力領域又は該領域
中でＭＣＰ入力の前に存在してもよいフォトカソード１
４へのフィードバックにより発生したノイズを減少させ
ることが発見されている。低光レベルで蛍光スクリーン
上に見られる明るいフラッシュ又はシンチレーションの
数は、本発明の改良されたＭＣＰを使用するイメージ増
倍管において減少される。
ことができる中性粒子又は荷電粒子及びフォトン（Ｘ線
を含む）の数が、チャネル１２８の出力のノーマルオー
プン端部とチャネルの出力端部上に蒸着された出力電極
による減少された開口との間の領域比減少と少なくとも
同じ割合で減少し得ることが発見された。プレート中に
入ることができる粒子或はフォトンの数の減少により、
これらのフォトン或は粒子のＭＣＰ入力領域又は該領域
中でＭＣＰ入力の前に存在してもよいフォトカソード１
４へのフィードバックにより発生したノイズを減少させ
ることが発見されている。低光レベルで蛍光スクリーン
上に見られる明るいフラッシュ又はシンチレーションの
数は、本発明の改良されたＭＣＰを使用するイメージ増
倍管において減少される。
【００３６】本発明に従って、ＭＣＰの出力チャネル領
域は少なくとも１０％減じられており、好適にはマイク
ロチャネルプレートの出力電極のメタライゼーション層
を通常よりもずっと厚くすることにより実質的に７５乃
至８５％減じられる。出力電極のメタライゼーション厚
さは好適には１１００Å（即ち、０．１１ミクロン）で
ある。本発明に従って直径１０ミクロンのチャネル及び
１２．５ミクロンの中心−中心間チャネル距離を有する
ＭＣＰに関して、７ミクロンの厚さのアルミニウム層が
当業者にはよく知られた一般的な薄いフィルム蒸着部分
を介してＭＣＰ表面に供給される。例えば、ＭＣＰの回
転の間、電極物質がＭＣＰに対して６０°乃至７０°の
入射角度で供給され得る。この例では、チャネルの出力
オープン領域が通常作られるオープン領域よりも約２５
％減じられる。フォトンや荷電又は中性粒子がプレート
を透過する割合は同様のパーセンテージで減少される。
域は少なくとも１０％減じられており、好適にはマイク
ロチャネルプレートの出力電極のメタライゼーション層
を通常よりもずっと厚くすることにより実質的に７５乃
至８５％減じられる。出力電極のメタライゼーション厚
さは好適には１１００Å（即ち、０．１１ミクロン）で
ある。本発明に従って直径１０ミクロンのチャネル及び
１２．５ミクロンの中心−中心間チャネル距離を有する
ＭＣＰに関して、７ミクロンの厚さのアルミニウム層が
当業者にはよく知られた一般的な薄いフィルム蒸着部分
を介してＭＣＰ表面に供給される。例えば、ＭＣＰの回
転の間、電極物質がＭＣＰに対して６０°乃至７０°の
入射角度で供給され得る。この例では、チャネルの出力
オープン領域が通常作られるオープン領域よりも約２５
％減じられる。フォトンや荷電又は中性粒子がプレート
を透過する割合は同様のパーセンテージで減少される。
【００３７】図１４は本発明の改良されたＭＣＰを含む
多くのＧｅｎ−IIIイメージ増倍管のノイズ係数を、図
５に明示された従来技術のパフォーマンスと比較したも
のである。改良されたＭＣＰには７５乃至８５％の出力
オープン領域の減少がある。改良されたＭＣＰを含む増
倍管のノイズ形状はもはや、従来技術のＭＣＰを含む増
倍管の場合ようにフトカソード感度の関数ではない。Ｍ
ＣＰ対スクリーンバイアス電圧に対するノイズ係数のプ
ロットが図１５に示されている。ノイズ係数はＭＣＰ対
スクリーンバイアス電圧とともに減少し、従来技術の増
倍管（図１０）とは全く異なる。図１６は本発明の改良
されたＭＣＰに関するＭＣＰ電圧対ノイズ係数のプロッ
トである。ここでもノイズ係数は同様のバイアス電圧で
同様のフォトレスポンスと動作を有する従来技術の増倍
管（図１１）とは全く異なる。この開示で明示したモデ
ルのこれらの結果は、開示した改良されたＭＣＰはＭＣ
Ｐの出力側のフォトン或は粒子がＭＣＰを透過するとき
に十分にノイズを減少させることを示している。
多くのＧｅｎ−IIIイメージ増倍管のノイズ係数を、図
５に明示された従来技術のパフォーマンスと比較したも
のである。改良されたＭＣＰには７５乃至８５％の出力
オープン領域の減少がある。改良されたＭＣＰを含む増
倍管のノイズ形状はもはや、従来技術のＭＣＰを含む増
倍管の場合ようにフトカソード感度の関数ではない。Ｍ
ＣＰ対スクリーンバイアス電圧に対するノイズ係数のプ
ロットが図１５に示されている。ノイズ係数はＭＣＰ対
スクリーンバイアス電圧とともに減少し、従来技術の増
倍管（図１０）とは全く異なる。図１６は本発明の改良
されたＭＣＰに関するＭＣＰ電圧対ノイズ係数のプロッ
トである。ここでもノイズ係数は同様のバイアス電圧で
同様のフォトレスポンスと動作を有する従来技術の増倍
管（図１１）とは全く異なる。この開示で明示したモデ
ルのこれらの結果は、開示した改良されたＭＣＰはＭＣ
Ｐの出力側のフォトン或は粒子がＭＣＰを透過するとき
に十分にノイズを減少させることを示している。
【００３８】図１７は典型的な従来技術のＭＣＰを含む
イメージ増倍管の蛍光スクリーン上に見られるシンチレ
ーションの数と、ここに記載された７５％減の出力チャ
ネルオープン領域を持つＭＣＰを含むイメージ増倍管に
おけるものとを比較したものである。明るいシンチレー
ションの数は従来技術のＭＣＰを持つ管と比較した改良
されたＭＣＰを含む管についての大きさのオーダーによ
って減少される。
イメージ増倍管の蛍光スクリーン上に見られるシンチレ
ーションの数と、ここに記載された７５％減の出力チャ
ネルオープン領域を持つＭＣＰを含むイメージ増倍管に
おけるものとを比較したものである。明るいシンチレー
ションの数は従来技術のＭＣＰを持つ管と比較した改良
されたＭＣＰを含む管についての大きさのオーダーによ
って減少される。
【００３９】ゲイン及びノイズ係数における出力オープ
ン領域交換の修正は、装置のＭＣＰの最適化を可能にす
るように設計され得る。出力チャネルオープニングの完
全な閉鎖の上限が近付くと、与えられた電圧でのＭＣＰ
ゲインの減少は、増幅された電子がそれ以上チャネルを
脱出できなくなって明らかになるであろう。プレートの
コンダクタンスも通常のプロセスに対する能力の減少が
制限され、ＭＣＰからガスを放出するであろう。ＭＣＰ
出力チャネルオープン領域におけるごく僅かに有るか無
いかの減少の別の制限で、粒子あるいはフォトンのプレ
ートへのフィードバックは制限されないであろう。出力
チャネルオープン領域の１０％或はそれ以上の減少が粒
子或はフォトンのフィードバックの十分な減少に要求さ
れる。装置の最適領域減少は、プレート中へのフォトン
或は粒子のフィードバックにおいて要求される減少に対
してバランスの取られる装置に要求されるＭＣＰゲイン
によって決定される。
ン領域交換の修正は、装置のＭＣＰの最適化を可能にす
るように設計され得る。出力チャネルオープニングの完
全な閉鎖の上限が近付くと、与えられた電圧でのＭＣＰ
ゲインの減少は、増幅された電子がそれ以上チャネルを
脱出できなくなって明らかになるであろう。プレートの
コンダクタンスも通常のプロセスに対する能力の減少が
制限され、ＭＣＰからガスを放出するであろう。ＭＣＰ
出力チャネルオープン領域におけるごく僅かに有るか無
いかの減少の別の制限で、粒子あるいはフォトンのプレ
ートへのフィードバックは制限されないであろう。出力
チャネルオープン領域の１０％或はそれ以上の減少が粒
子或はフォトンのフィードバックの十分な減少に要求さ
れる。装置の最適領域減少は、プレート中へのフォトン
或は粒子のフィードバックにおいて要求される減少に対
してバランスの取られる装置に要求されるＭＣＰゲイン
によって決定される。
【００４０】図１３の電子顕微鏡写真はマイクロチャネ
ルプレートの出力表面上に蒸着された電極を示してい
る。その写真には蒸着された電極表面のテクスチャーが
示されている。アルミニウム電極の薄いフィルム蒸着に
よって表面にもたらされたテクスチャーは、マイクロチ
ャネルプレートのＸ線透過をさらに減少させると信じら
れている。これは、テクスチャーされた電極表面に当た
るＸ線の正反射における減少の結果である。
ルプレートの出力表面上に蒸着された電極を示してい
る。その写真には蒸着された電極表面のテクスチャーが
示されている。アルミニウム電極の薄いフィルム蒸着に
よって表面にもたらされたテクスチャーは、マイクロチ
ャネルプレートのＸ線透過をさらに減少させると信じら
れている。これは、テクスチャーされた電極表面に当た
るＸ線の正反射における減少の結果である。
【００４１】本発明のべつの実施例にはチャネル表面の
テクスチャーが含まれている。このテクスチャーはＭＣ
ＰのＸ線透過を大きく減少させる。ＭＣＰによる大部分
の軟Ｘ線透過が、Ｘ線エネルギーに依存してＭＣＰ表面
に対して垂直から１０°の角度に至るまでの角度でのチ
ャネル壁によるＸ線の正反射となると信じられている。
チャネル壁表面を粗くすることにより、Ｘ線の大部分は
チャネル壁内に吸収されるので、チャネル壁を通ってノ
イズパルスが発生するフォトカソードへと到達すること
はない。
テクスチャーが含まれている。このテクスチャーはＭＣ
ＰのＸ線透過を大きく減少させる。ＭＣＰによる大部分
の軟Ｘ線透過が、Ｘ線エネルギーに依存してＭＣＰ表面
に対して垂直から１０°の角度に至るまでの角度でのチ
ャネル壁によるＸ線の正反射となると信じられている。
チャネル壁表面を粗くすることにより、Ｘ線の大部分は
チャネル壁内に吸収されるので、チャネル壁を通ってノ
イズパルスが発生するフォトカソードへと到達すること
はない。
【００４２】出力電極は比較的鍛えることのできる金属
により造られることが好ましい。そのような金属は金又
はアルミニウムを含むものである。鍛えることのできる
金属は剥離の問題を生ずることなく非常に厚い層に刷る
ことができる。ＭＣＰ電極金属としてよく用いられてい
るインコネルやニクロムのような標準的な金属は、蒸着
されるときにこれらの金属の厚いフィルム内に現れる強
い応力によって剥離するので、このような応用には適さ
ない。
により造られることが好ましい。そのような金属は金又
はアルミニウムを含むものである。鍛えることのできる
金属は剥離の問題を生ずることなく非常に厚い層に刷る
ことができる。ＭＣＰ電極金属としてよく用いられてい
るインコネルやニクロムのような標準的な金属は、蒸着
されるときにこれらの金属の厚いフィルム内に現れる強
い応力によって剥離するので、このような応用には適さ
ない。
【００４３】アルミニウムはより好適な金属である。典
型的には、空気にさらされた後に非常に薄い層（６０Å
のオーダー）のＡｌ2Ｏ3をその形成する。この酸化物
は、インコネル又はニクロム上に形成された従来技術の
表面に比して比較的良好な第２の電子放出体となる。本
発明のＡｌ2Ｏ3表面に当たる電子は１個以上の第２の電
子を発生させ、ニクロム又はインコネルで形成された同
様の電極を持つＭＣＰに比べて改良されたＭＣＰのゲイ
ンを増加させる。インコネル又はニクロムの従来技術の
の表面は、典型的には入射の第１電子について発生する
第２の電子は一個以下である。
型的には、空気にさらされた後に非常に薄い層（６０Å
のオーダー）のＡｌ2Ｏ3をその形成する。この酸化物
は、インコネル又はニクロム上に形成された従来技術の
表面に比して比較的良好な第２の電子放出体となる。本
発明のＡｌ2Ｏ3表面に当たる電子は１個以上の第２の電
子を発生させ、ニクロム又はインコネルで形成された同
様の電極を持つＭＣＰに比べて改良されたＭＣＰのゲイ
ンを増加させる。インコネル又はニクロムの従来技術の
の表面は、典型的には入射の第１電子について発生する
第２の電子は一個以下である。
【００４４】本発明の好適実施例の別の見地に従って、
アルミニウムを入力電極メタライゼーション１２４に使
用することにより、利点としてアルミニウムメタライゼ
ーションの高いゲインが得られる。アルミニウムの使用
は、入力ＭＣＰ電極メタライゼーションにニクロム又は
インコネルを使用した場合に比べて、そのＡｌ2Ｏ3のよ
り高い第２の電子放出係数により都合よくＭＣＰゲイン
及びノイズ係数に影響を与える。ＭＣＰの前方及び後方
電極の双方に同一金属を使用することは、同じ蒸着装置
内で両表面をコートできるのでプレートの製造を単純化
する。
アルミニウムを入力電極メタライゼーション１２４に使
用することにより、利点としてアルミニウムメタライゼ
ーションの高いゲインが得られる。アルミニウムの使用
は、入力ＭＣＰ電極メタライゼーションにニクロム又は
インコネルを使用した場合に比べて、そのＡｌ2Ｏ3のよ
り高い第２の電子放出係数により都合よくＭＣＰゲイン
及びノイズ係数に影響を与える。ＭＣＰの前方及び後方
電極の双方に同一金属を使用することは、同じ蒸着装置
内で両表面をコートできるのでプレートの製造を単純化
する。
【００４５】本発明に従ったマイクロチャネルプレート
及びその製造方法は、一般的なフィルム状ＭＣＰを含む
Ｇｅｎ−III管よりも約２５％ノイズ係数の低いＧｅｎ
−III増倍管の製造を可能にする。これらの増倍管はま
た一般的なものよりも十分に低いシンチレーションノイ
ズをもたらす。更に、これらの増倍管は従来よりも高い
ゲインで従来技術のＭＣＰを含む増倍管によるよりも信
号対ノイズ比における低下が少ないように操作可能であ
る。
及びその製造方法は、一般的なフィルム状ＭＣＰを含む
Ｇｅｎ−III管よりも約２５％ノイズ係数の低いＧｅｎ
−III増倍管の製造を可能にする。これらの増倍管はま
た一般的なものよりも十分に低いシンチレーションノイ
ズをもたらす。更に、これらの増倍管は従来よりも高い
ゲインで従来技術のＭＣＰを含む増倍管によるよりも信
号対ノイズ比における低下が少ないように操作可能であ
る。
【００４６】本発明は様々なナイトヴィジョン管（nigh
t vision tubes）に使用されるＭＣＰに関して記載され
ているが、本発明は同様の条件及び問題を抱えるＭＣＰ
のための別の応用に利点をもたらすものとして応用し得
ることは言うまでもない。
t vision tubes）に使用されるＭＣＰに関して記載され
ているが、本発明は同様の条件及び問題を抱えるＭＣＰ
のための別の応用に利点をもたらすものとして応用し得
ることは言うまでもない。
【００４７】ここで示された様々な
【実施例】の変形例が本発明の実施において用いられて
もよい。
もよい。
【図１】従来技術のウエファチューブ・イメージ増倍管
の略示正面断面図である。
の略示正面断面図である。
【図２】従来技術のマイクロチャネルプレートの拡大短
縮図である。
縮図である。
【図３】従来技術のマイクロチャネルプレートから取り
出した単一チャネルマルチプライヤーの拡大略示図あ
る。
出した単一チャネルマルチプライヤーの拡大略示図あ
る。
【図４】従来技術のマイクロチャネルプレートの出力部
分の電子顕微鏡による部分斜視拡大断面図である。
分の電子顕微鏡による部分斜視拡大断面図である。
【図５】従来技術のＭＣＰを含むＧｅｎ−IIIイメージ
増倍管に関する、ノイズ係数に対するフォトレスポンス
の典型的なプロットである。
増倍管に関する、ノイズ係数に対するフォトレスポンス
の典型的なプロットである。
【図６】従来技術のＭＣＰを含む典型的なＧｅｎ−III
イメージ増倍管に関する、モデルのノイズ係数に対する
相対的フォトレスポンスのプロットである。
イメージ増倍管に関する、モデルのノイズ係数に対する
相対的フォトレスポンスのプロットである。
【図７】１．５ミクロン厚のＧａＡｓ層における入射Ｘ
線フォトン対Ｘ線エネルギーによる電子発生率のプロッ
トである。
線フォトン対Ｘ線エネルギーによる電子発生率のプロッ
トである。
【図８】カソードフォトレスポンスをパラメータとして
持つ従来技術のＭＣＰを含む典型的なＧｅｎ−IIIイメ
ージ増倍管に関する、ＭＣＰ対スクリーンバイアス電圧
に対するモデルのノイズ係数のプロットである。
持つ従来技術のＭＣＰを含む典型的なＧｅｎ−IIIイメ
ージ増倍管に関する、ＭＣＰ対スクリーンバイアス電圧
に対するモデルのノイズ係数のプロットである。
【図９】カソードフォトレスポンスをパラメータとして
持つ従来技術のＭＣＰを含む典型的なＧｅｎ−IIIイメ
ージ増倍管に関する、ＭＣＰバイアス電圧に対するモデ
ルのノイズ係数のプロットである。
持つ従来技術のＭＣＰを含む典型的なＧｅｎ−IIIイメ
ージ増倍管に関する、ＭＣＰバイアス電圧に対するモデ
ルのノイズ係数のプロットである。
【図１０】カソードフォトレスポンスをパラメータとし
て持つ従来技術のＭＣＰを含む典型的なＧｅｎ−IIIイ
メージ増倍管に関する、ＭＣＰ対スクリーンバイアス電
圧に対するノイズ係数のプロットである。
て持つ従来技術のＭＣＰを含む典型的なＧｅｎ−IIIイ
メージ増倍管に関する、ＭＣＰ対スクリーンバイアス電
圧に対するノイズ係数のプロットである。
【図１１】カソードフォトレスポンスをパラメータとし
て持つ従来技術のＭＣＰを含む典型的なＧｅｎ−IIIイ
メージ増倍管に関する、ＭＣＰバイアス電圧に対するノ
イズ係数のプロットである。
て持つ従来技術のＭＣＰを含む典型的なＧｅｎ−IIIイ
メージ増倍管に関する、ＭＣＰバイアス電圧に対するノ
イズ係数のプロットである。
【図１２】本願発明に従ったマイクロチャネルプレート
の拡大短縮図である。
の拡大短縮図である。
【図１３】本願発明に従って作られたマイクロチャネル
プレートの電子顕微鏡による部分斜視拡大断面図であ
る。
プレートの電子顕微鏡による部分斜視拡大断面図であ
る。
【図１４】改良されたＭＣＰを含むＧｅｎ−III増倍管
と従来技術のＭＣＰを含む増倍管とを比較した、フォト
レスポンスに対するノイズ係数のプロットである。
と従来技術のＭＣＰを含む増倍管とを比較した、フォト
レスポンスに対するノイズ係数のプロットである。
【図１５】１２２１ミクロン／ルーメンのカソードフォ
トレスポンスを持つ本願発明の改良されたＭＣＰを含む
Ｇｅｎ−IIIイメージ増倍管に関する、ＭＣＰ対スクリ
ーンバイアス電圧に対するノイズ係数のプロットであ
る。
トレスポンスを持つ本願発明の改良されたＭＣＰを含む
Ｇｅｎ−IIIイメージ増倍管に関する、ＭＣＰ対スクリ
ーンバイアス電圧に対するノイズ係数のプロットであ
る。
【図１６】１６５２ミクロン／ルーメンのカソードフォ
トレスポンスを持つ本願発明の改良されたＭＣＰを含む
Ｇｅｎ−IIIイメージ増倍管に関する、ＭＣＰバイアス
電圧に対するノイズ係数のプロットである。
トレスポンスを持つ本願発明の改良されたＭＣＰを含む
Ｇｅｎ−IIIイメージ増倍管に関する、ＭＣＰバイアス
電圧に対するノイズ係数のプロットである。
【図１７】従来技術のＭＣＰを含むＧｅｎ−IIIイメー
ジ増倍管と本願発明の改良されたＭＣＰを含むＧｅｎ−
III増倍管に関する、シンチレーション輝度に対する観
測されるシンチレーション数のプロットである。
ジ増倍管と本願発明の改良されたＭＣＰを含むＧｅｎ−
III増倍管に関する、シンチレーション輝度に対する観
測されるシンチレーション数のプロットである。
１１６・・・マイクロチャネルプレート １２４・・・入力電極メタライゼーション １２６・・・出力電極 １２８・・・オープン領域 １３０・・・チャネル壁
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年８月１０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】従来技術のマイクロチャネルプレートの出力部
分の拡大した電子顕微鏡写真である。
分の拡大した電子顕微鏡写真である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１３】本願発明に従って作られたマイクロチャネル
プレートの拡大した電子顕微鏡写真
プレートの拡大した電子顕微鏡写真
Claims (47)
- 【請求項１】 マイクロチャネルプレートであって、多
数のチャネルと該チャネルの出力端部のオープン領域の
少なくとも１０％を孤立させる導電層から成る出力電極
とから成るマイクロチャネルプレート。 - 【請求項２】 請求項１記載のマイクロチャネルプレー
トであって、前記導電層が前記チャネルの出力端部に対
しおよそ１０乃至８５％の範囲で出力領域を孤立させ
る、マイクロチャネルプレート。 - 【請求項３】 前記出力電極が鍛えることのできる金属
から成るところの請求項１記載のマイクロチャネルプレ
ート。 - 【請求項４】 前記鍛えることのできる金属がアルミニ
ウムから成るところの請求項３記載のマイクロチャネル
プレート。 - 【請求項５】 前記導電層がテクスチャーされた面であ
るところの請求項１記載のマイクロチャネルプレート。 - 【請求項６】 前記チャネルの内面がテクスチャーされ
た面を有するところの請求項１記載のマイクロチャネル
プレート。 - 【請求項７】 前記出力電極が前記チャネルのオープン
領域のほぼ７５％を孤立させるところの請求項１記載の
マイクロチャネルプレート。 - 【請求項８】 前記出力電極が鍛えることのできる金属
からなるところの請求項７記載のマイクロチャネルプレ
ート。 - 【請求項９】 前記出力電極がアルミニウムからなると
ころの請求項８記載のマイクロチャネルプレート。 - 【請求項１０】 前記チャネルの入力端部でアルミニウ
ムの導電層からなる入力電極を有するところの請求項７
記載のマイクロチャネルプレート。 - 【請求項１１】 前記導電層がテクスチャーされた面を
有するところの請求項７記載のマイクロチャネルプレー
ト。 - 【請求項１２】 前記チャネルがテクスチャーされた面
を有するところの請求項７記載のマイクロチャネルプレ
ート。 - 【請求項１３】 真空ハウジングを持つウエファチュー
ブイメージ増倍管において、前記ハウジングが入力窓が
設けられる第１端部と出力窓が設けられる第２端部とを
有し、入力窓が密閉可能に前記ハウジングの前記第１端
部に設けられており、該入力窓はその内面上に配設され
たフォトカソードを有し、出力窓が密閉可能に前記ハウ
ジングの前記第２端部に設けられており、該出力窓はそ
の内面上に配設された蛍光スクリーンを有し、 マイクロチャネルプレートであって、前記ハウジング内
に設けられ、前記フォトカソードと相対する入力面と前
記蛍光スクリーンと相対する出力面とを持つものを有
し、 マイクロチャネル入力面と出力面との間に伸びる多数の
チャネルを有し、 前記マイクロチャネルプレートの前記出力面上に出力電
極を有し、 更に、前記マイクロチャネルプレート出力面のオープン
領域の少なくとも１０％を孤立させる出力電極導電層を
有することを特徴とするところのウエファチューブイメ
ージ増倍管。 - 【請求項１４】 前記導電層が１０から約８５％の範囲
内で前記チャネルの出力端部のオープン領域を孤立させ
るところの請求項１３記載のイメージ増倍管。 - 【請求項１５】 前記出力電極導電層が鍛えることので
きる金属から成るところの請求項１３記載のイメージ増
倍管。 - 【請求項１６】 前記出力電極がアルミニウムから成る
ところの請求項１５記載のイメージ増倍管。 - 【請求項１７】 前記チャネルの入力窓端部にアルミニ
ウムの導電層から成る入力電極を有する請求項１３記載
のイメージ増倍管。 - 【請求項１８】 前記導電層がテクスチャーされた面を
有するところの請求項１３記載のイメージ増倍管。 - 【請求項１９】 前記チャネルの内面にテクスチャーさ
れた面を有するところの請求項１３記載のマイクロチャ
ネルプレート。 - 【請求項２０】 前記出力電極導電層が、前記チャネル
のオープン領域のおよそ７５％を孤立させるところの請
求項１３記載のイメージ増倍管。 - 【請求項２１】 前記出力電極がアルミニウムから成る
請求項２０記載のイメージ増倍管。 - 【請求項２２】 前記チャネルの入力端部でアルミニウ
ムの導電層から成る入力電極を有するところの請求項２
０記載のイメージ増倍管。 - 【請求項２３】 前記導電層がテクスチャーされた面を
有する請求項２０記載のイメージ増倍管。 - 【請求項２４】 チャネル内面がテクスチャーされてい
る請求項２０記載のイメージ増倍管。 - 【請求項２５】 ウエファチューブイメージ増倍管であ
って、 入力窓及び出力窓を有する真空ハウジング、 前記入力窓設けられたガリウムヒ素陰電子親和力フォト
カソード、 前記出力窓に設けられた蛍光スクリーン、 前記ハウジング内に設けられ、前記フォトカソードと前
記蛍光スクリーンとの間に配設された多数のチャネルを
有するマイクロチャネルプレート、並びに前記マイクロ
チャネルプレート出力面のオープン領域の少なくとも１
０％を孤立させる導電層を有する出力電極、とから成る
ウエファチューブイメージ増倍管。 - 【請求項２６】 前記導電層が１０乃至８５％の範囲で
前記チャネルの出力端部のオープン領域を孤立させると
ころの請求項２５記載のイメージ増倍管。 - 【請求項２７】 前記出力電極導電層が鍛えることの可
能な金属から成る請求項２５記載のイメージ増倍管。 - 【請求項２８】 前記出力電極がアルミニウムから成る
請求項２７記載のイメージ増倍管。 - 【請求項２９】 前記チャネルの入力端部にアルミニウ
ムの導電層から成る入力電極を有する請求項２５記載の
イメージ増倍管。 - 【請求項３０】 前記導電層がテクスチャーされた面を
有する請求項２５記載のイメージ増倍管。 - 【請求項３１】 前記チャネルの内面がテクスチャーさ
れた面を有する請求項２５記載のマイクロチャネルプレ
ート。 - 【請求項３２】 前記出力電極導電層が、前記チャネル
のオープン領域のほぼ７５％を孤立させるところの請求
項２５記載のイメージ増倍管。 - 【請求項３３】 前記出力電極がアルミニウムから成る
請求項３２記載のイメージ増倍管。 - 【請求項３４】 前記チャネルの入力端部にアルミニウ
ムの導電層から成る入力電極を有する請求項３２記載の
イメージ増倍管。 - 【請求項３５】 前記導電層がテクスチャーされた面を
有する請求項３２記載のイメージ増倍管。 - 【請求項３６】 チャネルの内面ががテクスチャーされ
ている請求項３２記載のイメージ増倍管。 - 【請求項３７】 フォトカソードを持つ入力窓と、蛍光
スクリーンを持つ出力窓と、前記入力窓と前記出力窓と
の間に配設されたマイクロチャネルプレートを有するウ
エファイメージ増倍管におけるフィードバックを制限す
るための方法であって、 前記入力窓上のイメージ入射に応答して前記フォトカソ
ードで電子を発生させるステップ、 前記フォトカソードから前記マイクロチャネルプレート
を通る電子イメージを前記蛍光スクリーンに向けるステ
ップ、並びに前記蛍光スクリーンから前記フォトカソー
ドに向かって戻る放射粒子を前記マイクロチャネルプレ
ートのチャネルの出力端部のオープン領域の少なくとも
１０％にわたって妨げるステップ、とから成る方法。 - 【請求項３８】 前記妨げるステップが、前記マイクロ
チャネルプレートのチャネルの出力端部のオープン領域
のおよそ７５％にわたって放射を妨げるところの請求項
３７記載の方法。 - 【請求項３９】 マルチチャネルプレートを作るための
方法であって、 クラディングガラスによってコアガラスが覆われた多数
のブールの光学繊維を形成するステップ、 プレート部材を形成するためにブールを切断するステッ
プ、、 溶着した多数のチャネル部材で、入力端部と出力端部を
有するものを残すためにプレート部材からコアガラスを
除くステップ、 チャネル壁面上に半導体層を形成するためのステップ、
並びに前記チャネル出力端部のオープン領域の少なくと
も１０％をカバーする出力電極をチャネルプレートの出
力面に設けるステップ、とから成る方法。 - 【請求項４０】 前記出力電極を設けるためのステップ
が、チャネルプレートの出力面上にアルミニウムの層を
設けるステップを含むところの請求項３９記載の方法。 - 【請求項４１】 前記出力電極を設けるためのステップ
が、電極面をテクスチャーするステップを含むところの
請求項３９記載の方法。 - 【請求項４２】 前記半導体層をテクスチャーするステ
ップを含むところの請求項３９記載の方法。 - 【請求項４３】 アルミニウム供給するステップがアル
ミニウム源からのアルミニウムを６０°乃至７０°の入
射角度でマルチチャネルプレートの出力面に向けるステ
ップを有する請求項４０記載の方法。 - 【請求項４４】 入力電極を形成するために前記マルチ
チャネルプレートの入力面にアルミニウムの層を蒸着す
るステップを含む請求項４０記載の方法。 - 【請求項４５】 チャネルのオープン領域をカバーする
ステップが、チャネルの出力端部のオープン領域のおよ
そ７５％をカバーするステップを含む請求項３９記載の
方法。 - 【請求項４６】 出力電極を設けるためのステップが、
電極面をテクスチャーするステップを含む請求項４５記
載の方法。 - 【請求項４７】 前記半導体層をテクスチャーするステ
ップを含む請求項４５記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/724,041 US5268612A (en) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | Feedback limited microchannel plate |
| US724041 | 1991-07-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0794139A true JPH0794139A (ja) | 1995-04-07 |
| JP2641084B2 JP2641084B2 (ja) | 1997-08-13 |
Family
ID=24908716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4195885A Expired - Lifetime JP2641084B2 (ja) | 1991-07-01 | 1992-07-01 | フィードバック制限マイクロチャネルプレート |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5268612A (ja) |
| EP (1) | EP0521626B1 (ja) |
| JP (1) | JP2641084B2 (ja) |
| DE (1) | DE69200648T2 (ja) |
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