JPS62131453A - イメ−ジ管 - 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、光電陰極の発生した電子像を処理するイメー
ジ管に関する。

特に本発明は、そのようなイメージ管の光電陰極の製造
過程において不可避的に管内に残存させられるアルカリ
金属が真空容器内の他の主要な構造部品に悪い影ツを与
えないようにした構造を備えるイメージ管に関する。

（従来の技術） イメージ管の光電陰極を製造過程において不可避的に管
内に残存させられるアルカリ金属が真空容器内の他の主
要な構造部品に悪い影１を与えることが知られている。

例えばマイクロチャンネルプレート等のチャンネルの内
面に光電陰極製造過程でアルカリ金属が付着するとチャ
ンネル内面の仕事函数が低下させられる。

その結果、光電陰極からの光電子がマイクロチャンネル
プレートに入射しなくても、マ・イクロチャンネルプレ
−１−から電子が放出され、螢光面を励起する。

またストリーク管において偏向電極に高周波電圧を印加
すると、いわゆるマルチパクタリング現象が発生し、同
様に螢光面を励起する。

これ等の問題を解決するために、本件用傭人は、特開昭
５９−９６６４０号（ストリーク管とその製造方法）お
よび特開昭６０−５６３４１号（イメージ管とその製造
方法）についての出願をしている。

第５図は、先の出願に示されているイメージ管の製造過
程の状態を示す断面図である。

第５図に示されているイメージ管は、第６図に示すよう
な蓋と隔壁の構成をしている（第１の先行例）。

蓋１４は隔壁３０にピン１５で、回転可能に担止されて
いる。

そして蓋１４は、光電陰極製造中は第６図（Ａ）のよう
に重力により前記開口１３を閉鎖する位置に配置されて
いる。

終了後に容器の姿勢を変えて、使用状態にすると蓋１４
は開位置にもたらされる。

なお第６図（Ｂ）は使用状態とは天地を逆にして示され
ている。

重力により第６図（Ｂ）の状態にもたらされた蓋１４は
、前記隔壁３０に設けられたばね１６で固定される。

第７図は蓋と隔壁の関係の第２の先行例を示す図である
。

蓋１４は隔壁３０の外周よりに設けられている支持棒４
１に、バイメタル４２を介して固定されている。

このバイメタル４２は光電陰極形成時の高い温度では蓋
１４を開口部１３にもたらし、常温では開口部１３から
退避させるように設けられている。

第８図は、蓋と隔壁の関係の第３の先行例を示す図であ
る。蓋１４は隔壁３０に設けられた軸５０に回転可能に
支持されている回転棒５１の一端に固定されている。

回転棒５１の他端には強磁性材料からなる頭部５２が固
定され、製造過程では第８図（Ａ）、（Ｂ）に示す位置
に保たれ開口１３を閉じている。

製造終了後に外から前記頭部５２に磁力を作用させると
か、イメージ管の姿勢を変えることにより開口１３の開
放を妨げない位置に板ばね５３により保持される。

第９図は、蓋と隔壁の関係の第４の先行例を示す図であ
る。

同図（Ａ）、　　（Ｂ）は製造状態、同図（Ｃ）　　（
Ｄ）は使用状態を示している。

製造状態では蓋１４は、ばね６１により隔壁３０の開口
１３に押しつけられている。

６０は蓋１４を受は入れる枠であって製造終了後蓋１４
を受は入れる。

なお、ばね６１は先端６１ａが曲げ起こされており、蓋
１４の肩の部分に当接して蓋１４の移動を阻止する役割
を果たす。製造終了後は蓋１４はイメージ管の姿勢を変
えることにより開口１３から退避させられる。

（発明が解決しようとする問題点） 以上説明した各先行例によれば、光電陰極製造時にアル
カリ全屈が、容器内の他の構成部分に回り込みにくくす
ることができる。

しかし、前記第１の先行例のように、前記蓋の開放を重
力、または外部からの加速度に依存させるものは、仮に
蓋が大気中では充分に移動できる状態であっても真空中
で加熱、ガス出しをすることで部品表面の清浄化が進み
密着状態が接着状態に変わり蓋が非常に移動しにくくな
るという事態が生じる。

これは前記第３，４の先行例においても問題となる。

前記第３の先行例のように、蓋の開放を磁力により強制
的に行う場合、光電子の軌道を乱す恐れのある磁石や磁
性体を管内に配置する必要があり、問題となる。

光電陰極製造中、管内温度は２２０℃程度まで上がるた
め、この時の温度によりガス化し、光電陰極の劣化等、
イメージ管の性能に支障をきたすような材質を前記用途
のシャッタ機構に用いることは望ましくない。

バイメタル材料としては、アンバーと青１ｐＪ（Ｃｕと
Ｓｎの合金）の組合せがよく用いられるが、青銅中のＳ
ｎおよびＳｎと一緒に含まれることの多いＺｎは２２０
℃付近ではガス化することがあり好ましくない。

この観点から前記第２の先行例にも問題がある。

光電陰極製造中に前記蓋を前記開口部に閉鎖の位置に置
き、アルカリ金属を第１の空間（隔壁３０と光電陰極４
の間の排気管１９が接続されている空間）に充満させ、
光電陰極製造終了後動作時に蓋を開口部開放の位置に移
動させる。

この時第２の空間、第５図において前記隔壁３０と前記
蓋１４により空間的に隔離される管右側の空間、にアル
カリ金属の移動が起こる。そのため前記第１の空間のア
ルカリ金属の濃度バランスが光電陰極感度最高またはそ
の近傍の状態よりくずれ、光電陰極感度が落ちるおそれ
がある。

そのため、光電陰極製造中前記第１空間にアルカリ金属
を充満させ、光電陰極の感度を最高またはその近傍にし
たのち、アルカリ金属の前記第１空間への送りを止め、
その時の温度で前記蓋をあけると前記第２空間へアルカ
リ金属が移動する。

第２空間の螢光面９や結晶およびそれらを接着する接着
剤にアルカリ金属が付着吸収され、それらの特性（電気
特性、透過特性など）の劣化や変色が起こる。

そのため、前記Ｆｉ　１４を閉鎖の位置に保持したまま
常温まで下げ、なお管全体が常温までさめるまでこの状
態を保ち、その後常温でツクを開放の位置に移動させ、
第１空間のアルカリ金属の第２空間への移動をおこし、
移動のバランスがとれたのち再度蓋を閉鎖の位置に保持
し、第１空間にアルカリ金属を送り光電陰極の感度を最
良な状態に作成することが望ましい。

このため常温で蓋が開放の位置と閉鎖の位置の二つの状
態をとれる必要がある。

前述した第２の先行例では、高温時において蓋は閉鎖の
位置に保持できるが、常温では開放の位置に移動してし
まう。そのため前述した常温で蓋を開放の位置と閉鎖の
位置の二つの状態に保つことは困難である。

前述した第４の先行例においても開口部開口時には蓋が
ばねにより退避位置に保持され閉鎖の位置には戻すこと
ができないので同様に問題である。

第１および第３の先行例のように蓋を板ばね等で押さえ
固定する方法で蓋を閉位置から開き位置に移動させるた
めには、ばね１６，５３等の保持力を弱くする必要があ
る。

そのようにすると固定の仕方が不安定となってしまい、
なお問題が生じる。

本発明の目的は前述した問題を解決することができる蓋
と隔壁の関係を与える構造を持つイメージ管を提供する
ことにある。

（問題を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明によるイメージ管は
、光電陰極により形成された電子像を一旦集束したのち
に再結像させるイメージ管において、電子光学軸のクロ
スオーバ点またはその近傍に配置されている電子光学軸
を含む開口を有する隔壁と、Ｍｓ変態点の温度を通常動
作温度よりも低く、Ａｓ変態点の温度を前記通常動作温
度よりも高く設定した形状記憶合金を盃または蓋の移動
手段に用い、光電陰極作成時には前記蓋を閉じ。

動作時には開口するように構成されている。

（実施例） 以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明する
。

第１図は本発明によるスｌ−ＩＪ−り管の盟造過稈にお
ける断面と光電陰極と光学像の関係を示す略図である。

なお、本発明においてイメージ管とは、光電陰極の発生
した電子像を一旦集束して再結像させる電子管を意味す
る広い意味で用いることにする。

ストリーク管はイメージ管に含まれる。

他のイメージ管として像増強装置（１，１）、空間光変
調管を挙げることができる。

スｌ−ＩＪ−り管の真空気密容器３の一端面は解析しよ
うとする光学像を入射する窓１、他端面は処理された光
学像を出射する窓２を形成している。

この真空気密容器３の管軸に沿って入射窓１と出射窓２
との間に順次光電陰極４．メソシュ電極５゜集束電極６
．アパーチャ電極７．偏向電極８．螢光面９が配設され
ている。

そして光電陰極４に対してメツシュ電極５．集束電極６
．アパーチャ電極７にこの順序でより高い電圧を加え、
さらに螢光面９にアパーチャ電極７と同一の電位を与え
ておく。

図示されていない装置で入射窓１を経て光電陰極４に前
記光電陰極４の中心を通る線状の光学像４ａが投影され
たとする。

光電陰極４は前記光学像に対応した電子像を放出し、放
出された電子はメツシュ電掻５により加速され、集束電
極６により集束され、アパーチャ電極７を通過し、偏向
電極８の間隙を経て螢光面９の方向へ走行する。

その線状の電子像が偏向電極８の間隙を通過する期間、
前記偏向電極８に鋸歯状の偏向電圧を加える。この電圧
によって生ずる電界の方向は管軸および線状の電子像に
垂直であり、その強さは偏向電圧に比例する。

螢光面９上には線状の電子ビームがその線状の方向と垂
直に走査されることにより、最終的に螢光面９上に光電
陰極４に投影された線状の光学像をその線状の方向と垂
直に時間的に順次配列した光学像、いわゆるストリーク
像が形成される。

したがって、ストリーク像の配列方向すなわち掃引方向
の輝度変化は光電陰極４に入射した光学像の強度の時間
的変化を表すことになる。

前記光電陰極４と前記螢光面９間の光電子のクロスオー
バ点１１の近傍後方に管軸を含む開口１３を有する隔壁
３０が設けられている。

そして、この開口１３に、第２図または第３図に示す開
閉手段Ｓを配置する。

第２図は前記開閉手段Ｓの第１の実施例を示す動作説明
図である。

この実施例は前記開口１３を閉鎖および開放することが
できる非磁性体の蓋１４を用いている。

形状記憶合金の棒６２の一端は前記隔壁３０に積立され
ているピン４１に固定され、他端は前記蓋１４に固定さ
れている。

第４図は前記記憶合金の棒の特性を説明するためのグラ
フである。

Ｍｓ点はマルテンサイトが出はじめる点、Ｍｆ点は１０
０％マルテンサイト変態が完了する点、Ａｓ点はマルテ
ンサイトが母相にもどる逆変態の発生点、Ａｆ点は１０
０％母相になる逆変態の終了点である。

このような温度ヒステリシスを持つ形状記憶合金では一
旦形成されたマルテンサイト相をＡｓ点以上に加熱して
母相に逆変態させれば、この母相は常温において保持さ
れる。

また、Ｍｓ点以下に冷却してマルテンサイト相にすれば
、再び常温においてもマルテンサイト相は維持される。

よって母相の状態で蓋が閉鎖の位置になるよう、マルテ
ンサイト相では蓋が開口の位置になるように形状を記憶
させればよい。

このような条件を満たす合金として、Ｎ　ｉ　−Ｔ　ｉ
系、Ｎ１−Ａｊｌ！系、Ｃｕ−ＡＮ系、Ｍｎ−Ｃｕ系、
Ｆｅ−Ｍｎ系、Ｆｅ−Ｎｉ系、Ｆｅ−Ｐｔ系等がある。

Ｍｓ点約０℃、Ａｓ点約６０℃であるＴｉ（５１％）Ｎ
ｉ合金の形状記憶合金を用いた例を説明する。

前記Ｔ　ｉ　−Ｎ　ｉ合金は、ｌ８−８ステンレスと同
様に常磁性材料であるため、磁化して電子軌道を乱す認
れがない。

ここでまず、温度の変化と蓋の位置関係を簡単に説明す
る。４ ■Ａｆ点において第２図（Ｂ）の状態になるよう形状記
憶合金の棒６２と蓋１４の関係を定める。

■温度をＭｓ点近傍まで下降させた状態で外力により第
２図（Ｃ）の状態に変形させておく。

■この状態で温度をＭｆ点まで下げても第２図（Ｃ）の
状態が保たれる。

■Ａｓ点まで温度を次第に上昇させても第２図（Ｃ）の
状態が保たれている。

■Ａｆ点まで温度を上昇させると第２図（Ｂ）の状態に
なる。

次に前記の開閉部をもつストリーク管の製造工程を説明
する。

真空気密容器３の側壁を構成するガラス円筒、真空気密
容器３の一つの底面を構成し、光学像を入射し、かつ光
電陰極の基板となる第１のガラス円板、真空気密容器３
の他の底面を構成し、光学像を出射する窓および螢光面
の基板となる第２のガラス円板、およびメツシュ電極５
．集束電極６゜アパーチャ電極７．偏向電極８を構成す
る電極部材を用意する。

次に前記ガラス円筒内に電極部材を組立て、取りつける
。

このとき、光電陰極４の基板と対向する適宜の位置に例
えば、アンチモン小片をタングステンコイルに収容して
アンチモン藤発源７０を枝管１８に関連させて段重する
。

同時に第２のガラス円板の一面に螢光体を塗布する。

次に前記ガラス円筒の底面の適当な側に第１のガラス円
板と第２のガラス円板を気密に封着する。

次に気密容器の側壁に枝管１７を設け、この中にアルカ
リ　（セシウム）を収容する。

まず管内温度を２００℃〜２２０℃程度（母相の状態）
にする。この状態において前記開閉部は前述の■の状態
にあり開口部は閉鎖されている。

次に前記タングステンコイルに通電してアンチモンを光
電陰極基板上に蒸着し、続いて枝管１７からセシウム全
屈を徐々に容器内に送り込むと同時に光電陰極の感度を
監視し、最高感度またはこね。

を多少越したとき中止する。

この状態では、Ｍｓ点以下の温度にならないので形状記
憶合金の棒６２のＴ　ｉ　−Ｎ　ｉ合金は母相の状態で
前記開閉部は第２図の（Ｂ）の閉鎖の状態にあり、開口
部は閉鎖されている。

常温で開口部を閉鎖の状態に保つ理由は、第２空間（隔
壁３０より右側の空間）内の前述したようなアルカリ金
属の付着、吸着を避けたい部品（マイクロチャンネルプ
レート結晶体、接着剤等）またはそれらの構成部品（例
えば基板となるガラス坂等）の熱容量が大きい場合前記
隔壁３００部分が常温になっていても、これらの部分で
は、まだ常温に下がっておらず、この状態で開口を開く
とアルカリ金属の移動による各部品１部材の性能劣化を
起こすおそれがあるからである。

次に管全体が常温になった後さらに温度を一１０°Ｃ程
度まで下げ、形状記憶合金の棒６２のＴｉ−Ｎｉ合金を
Ｍｆ点にもたらし、Ｔｉ−Ｎｉ合金をマルテンサイト相
に相変化させる。

この状態は前記■の状態に対応し蓋１４は第２図（Ｃ）
の状！３（開）となる。

このまましばらく常温のままで保つと、第１空間から第
２空間へ残存アルカリ金属の移動が発生する。

この第２空間へのアルカリ金属の移動によりアルカリ金
属のバランスがくずれ光電陰極が最良の状態からはずれ
ることがある。

第１空間に対する第２空間の体積比が大きいほど形；が
大きい。

第２空間の材料によって違うが、多くて３０％程度の光
電陰極感度の劣化が起こる。

この状態でさらに光電陰極４の感度を最良な状態にしよ
うとする場合は、再び温度を２００°Ｃ〜２２０℃程度
にする。

Ｍ１４は６０°Ｃを越えた時点で閉まりはじめ、２００
°Ｃ〜２２０℃では、前記■の状態で完全に閉鎖の状態
になる。

この状態で、光電陰極の再形成を行う。

次に気密容器の側壁に設けられた排気管１９．２０を通
して排気する。

この後、排気管を切り取って全体を冷却して蓋部を開状
態にして、ストリーク管が完成する。

第３図は開閉手段のさらに他の実施例を示す図である。

この実施例は開閉部自体を前記記憶合金の板で形成しで
ある。

Ａｆ点において開閉部６２を（Ａ）（Ｂ）に示す状態に
し、Ｍｓ点近傍で同図（Ｃ）または（Ｃ’）に変形させ
てお（。

開閉部をこのように構成すると前述したものと同様の工
程で光電陰極を製造することができ光電陰極製造時のア
ルカリ金属の他の構造に付着することによる問題を解決
することができる。

一般に形状記憶合金の形状回復力は４００〜５００ＭＰ
ａ　　（メガパスカル）と大きく開閉の状態を安定に保
持できる。

（発明の効果） 以上詳しく説明したように、本発明によるイメ−ジ管は
、光電陰極により形成された電子像を一旦集束したのち
に再結像させるイメージ管において、電子光学軸のクロ
スオーバ点またはその近傍に配置されている電子光学軸
を含む開口を有する隔壁と、Ｍｓ変態点の温度を通常動
作温度よりも低く、Ａｓ変態点の温度を前記通常動作温
度よりも高く設定した形状記憶合金を蓋または蓋の移動
手段に用い、光電陰極作成時には前記蓋を閉じ。

動作時には開口するように構成されている。

したがって、光電面製造の際に前記他の部品をアルカリ
雰囲気から隔離することができる。

良好な光電陰極を製造することができ、アルカリ雰囲気
が他の構成部に与える悪い影響を防止することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるイメージ管の実施例の製造過程に
おける管軸を含む断面図で光電陰極と像の関係を示す図
である。 第２図は本発明によるイメージ管の隔壁の開口を閉鎖す
る位置と開放する位置間を移動可能な蓋と蓋の移動手段
の実施例を示す説明図である。 第３図は本発明によるイメージ管の隔壁の開口を開閉す
る手段のさらに他の実施例を示す説明図である。 第４図は形状記憶合金の温度と物性値のヒステリシスル
ープを示すグラフである。 第５図は隔壁の開閉機構を有する従来のストリーク管の
製造過程の断面図である。 第６図は第５図に示したストリーク管の隔壁と蓋の関係
を示す図である。 第７図は従来のストリーク管の隔壁と蓋の他の構成を示
す図である。 第８図は従来のストリーク管の隔壁と蓋のさらに他の構
成を示す図である。 第９図は従来のストリーク管の隔壁と蓋のさらに他の構
成を示す図である。 １・・・光学像を入射する窓 ２・・・出射窓 ３・・・真空気密容器 ４・・・光電陰極 ５・・・メツシュ電極 ６・・・集束電極 ７・・・アパーチャ電極 ８・・・偏向電極 ９・・・螢光面 １１・・・クロスオーバ点 １３・・・隔壁に設けられた開口 １４・・・蓋 １６・・・ばね １７・・・アルカリ金属を収容する枝管１８・・・アン
チモン蒸発源を収容する枝管３０・・・隔壁 ４２・・・バイメタル ５２・・・強磁性片 ６０・・・枠 ６１・・・ばね ６２・・・形状記憶合金 特許出願人　浜松ホトニクス株式会社 代理人　弁理士　　井　ノ　ロ　　５ 才５図 ２６図 オフ図 才８図 （Ａ）　　　　　　　　（Ｂ）　　　　　　　　（Ｃ）
才９図 （Ｃ）（Ｄ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光電陰極により形成された電子像を一旦集束したのちに
   再結像させるイメージ管において、電子光学軸のクロス
   オーバ点またはその近傍に配置されている電子光学軸を
   含む開口を有する隔壁と、Ｍｓ変態点の温度を通常動作
   温度よりも低く、Ａｓ変態点の温度を前記通常動作温度
   よりも高く設定した形状記憶合金を蓋または蓋の移動手
   段に用い、光電陰極作成時には前記蓋を閉じ、動作時に
   は開口するように構成したことを特徴とするイメージ管
   。