KR100221413B1 - 촬상장치 및 촬상관의 동작방법 - Google Patents

Abstract

증대된 타겟전압을 사용하는 촬상장치 및 그의 동작방법에 관한 것으로서, 타겟부의 광도전막내에서 에벌랜치 증배현상을 일으킬 수 있을 정도로 높은 전압하에서도 워터폴현상 및 반전현상 등의 바람직하지 않은 현상이 없는 양호한 화질을 안정하고 간단한 방법으로 제공하기 위해, 적어도 광도전막 및 타겟전극을 구비한 촬상관 타겟부, 타겟부와 대향해서 배치된 메시전극, 전자빔을 방출하는 캐소드전극과 이 전자빔을 주사하는 수단을 구비하고 메시전극과 대향하며 메시전극에 대해서 타겟부와 대향하는 측상에 배치된 주사빔 방출수단 및 타겟부와 절연되고 촬상관이 동작하는 동안에 타겟부의 비주사영역의 표면전위를 제어하는 제어전극을 구비하는 촬상관, 타겟전극에 전압을 인가하는 제1의 전압인가수단, 제어전극에 전압을 인가하는 제2의 전압인가수단, 전자빔을 주사하는 회로수단 및 회로수단으로 전자빔을 주사하는데 필요한 동기신호를 공급하고, 제2의 전압인가수단에 타이밍펄스를 공급하는 동기신호 생성수단을 포함하는 것으로 하였다.

이러한 구성으로 하는 것에 의해, 화상왜곡, 셰이딩, 워터폴현상 및 반전현상 등의 바람직하지 않은 화상현상을 발생시키지 않고, 또 감도, 해상도, 지연 등의 여러 가지 특성을 대폭으로 개선시킬 수 있어 우수한 촬상시스템을 실현할 수 있다는 등의 효과를 얻을 수 있다.

Description

촬상장치 및 촬상관의 동작방법

제1a도 및 제6a도는 본 발명에 따른 촬상관의 평면도.

제1a도 및 제6b도는 본 발명에 따른 촬상관의 단면도.

제2a~j도 및 제8a~j도는 본 발명에 따른 촬상관에 사용된 제3의 전극의 평면도.

제3a, b도 및 제4a, b도는 본 발명에 따른 제3의 전극을 각각 마련한 촬상관의 부분단면도.

제5a~d도 및 제7a~c도는제3의 전극을 인출하는 방법을 설명하는 본 발명에 따를 촬상관의 부분단면도.

제9도는 본 발명에 따른 촬상장치의 구성 및 동작방법을 설명하는 개략도.

제10a도, 제11a도, 제12a도 제13a도, 제14a도, 제15a도, 제16a도, 제17a도, 제18a도, 제19a도, 제20a도, 제21a도, 제22a도, 제23a도 및 제24a도는 본 발명에 따른 촬상관의 평면도.

제10b도, 제11b도, 제12b도, 제13b도, 제14b도, 제15b도, 제16b도, 제17b도, 제18b도, 제19b도, 제20b도, 제21b도, 제22b도, 제23b도 및 제24b도는 본 발명에 따른 촬상관의 부분 단면도.

제25도는 본 발명에 따른 촬상시스템의 1실시예를 도시한 개략도.

제26도는 본 발명에 따른 촬상관을 사용하는 3개의 촬상관을 갖는 고정밀도 텔레비젼의 주요부를 도시한 개략도.

제27도는 본 발명에 따른 X선 촬상관이 마련된 X선 화상분석시스템의 구성을 도시한 도면.

본 발명은 바람직하게는 증대된 타겟전압을 사용하는 촬상장치 및 그의 동작방법에 관한 것이다.

일반적으로, 광도전형 촬상관 또는 X선 촬상관(이하, 촬상관이라 한다)에는 입사광 또는 X선(이하, 광이라 한다)의 화상을 전하패턴으로 변환하고 축적하기 위한 타겟부와 축적된 전하패턴을 신호전류로서 리드하는 주사전자빔 생성부가 마련된다. 촬상관은 타겟부가 전자빔에 의해 주사된 직후에 전자빔 주사측의 표면 전위가 캐소드전위와 균형을 이루도록 동작한다. 또한, 촬상관의 구조 및 동작원리는 예를 들면 미노미야 외 저, 사츠조 고가쿠(또는 촬상공학), 코로나사 발행(1975), pp.109~116에 상세하게 기재되어 있다.

이러한 화상촬상관에 있어서 타겟부의 주사면이 전자빔에 의해 주사될 때 과도 2차 전자가 방출되면, 주사된 직후의 그의 표면전위는 캐소드 전위로 되지 않는다. 따라서, 촬상관은 그의 정상동작을 실행할 수 없다. 일본국 특허공개공보 소화 48-102919(1973. 12. 24. 공개)에는 2차 전자방출률을 저감하기 위해서, 다공성 Sb₂O₃의 전자빔 랜딩(landing)층을 타겟부의 주사측 표면에 마련하는 것이 기재되어 있다.

또한, 타겟부에서 일단 반사된 과도 전자빔은 촬상관내의 전극에 의해 반사되어 타겟부에 재차 입사되는 경우도 있으므로, 의사신호가 영상신호에 중첩되도록 생성된다. 이러한 바람직하지 않은 현상을 억제하는 수단으로서, [1] 일본국 특허공개공보 소화 61-131349(1986. 6. 19 공개)에는 타겟부의 광도전 표면측의 비주사영역에 추가 도전층을 마련하는 것이 기재되어 있고 [2] 일본국 특허공개공보 소화 63-72037(1988. 4. 1 공개)에는 타겟부의 투명 도전층이 기판의 비주사영역의 투명도전층과 유효주사영역의 투명도전층으로 분할되고 이들 투명도전층이 전원에 의해 개별적으로 제어되도록 다른 전원에 접속되어 있는 것이 기재되어 있다.

또한, 촬상관의 감도를 향상시키거나 용량성 잔상을 저감하기 위해서 두꺼운 광전도층을 마련하고, 촬상관의 감도를 더욱 높이기 위해서 광도전층에서 애벌랜치 증배현상을 이용하는 기술이 잘 알려져 있다.

이들 기술은 예를 들면 가와무라 외 저, The Institute of Television engineers(일본국)의 National Convention Report(1982), pp. 81~82 및 IEEEELECTRON DEVICE LETTERS, EDL-8, No.9(1987), pp. 392~394에 기재되어 있다. 이들 촬상관은 타겟전극과 캐소드전극 사이의 전압(이하, 간단히 타겟 전압이라 한다)을 종래보다 높게 해야 한다. 그러한 것을 사용하는 것에 의해 화면내의 화상 왜곡 또는 셰이딩이 재생화상에 발생되거나 또는 재생화상의 주변부에 워터폴(waterfall) 형상으로 변화하는 이상(異常) 패턴이 발생되는 현상(이하, 간단히 워터폴현상이라 한다)을 일으키게 되고, 재생화상의 일부분에 대응하는 영상신호의 신호레벨, 특히 그의 주변부가 급격하게 축소되거나 또는 영상신호의 극성이 반전되는 또 다른 현상(이하, 간단히 반전현상이라 한다)을 일으키게 된다. 이러한 바람직하지 않은 현상을 억제하는 수단으로서 [3] 일본국 특허공개공보 평성 1-298630(1989. 12. 1. 공개)에는 타겟부의 주사면상의 비주사영역에서의 2차 전자방출률을 유효주사영역내에서 보다 낮게 하는 것이 기재되어 있고, [4] 일본국 특허공개공보 평성 2-204944(1990. 8. 14. 공개)에는 절연용 박막이 타겟부의 유효 주사영역의 외부에 마련되어 있는 것이 기재되어 있다.

상기 종래기술 [3] 및 [4]를 이용해서 제조된 촬상관은 영역의 상기 반전현상 및 워터폴 현상 등의 바람직하지 않은 현상을 비교적 높은 타겟 전압까지 억제할 수 있다. 그러나, 촬상관의 감도를 향상시키기 위해서 더 높은 타겟전압을 사용하면, 상기 워터폴 현상 및 반전현상 등의 바람직하지 않은 현상이 재차 발생하게 된다.

상기 종래기술 [1]을 사용해서 제조된 촬상관을 타겟부의 광도전막 측의 비주사영역에 마련된 도전층이 광도전막을 통해서 타겟 적극과 접촉해서 유지되도록 설계된다. 광도전막의 저항은 입사광에 의해 감소된다. 따라서, 상승된 타겟전압이 타겟전극과 추가 도전층 사이에서 충전되어 광도전층이 손상되는 일이 있다. 그 결과, 타겟전압을 충분히 높게 할 수가 없다.

또한, 종래의 기술 [2]를 사용해서 제조된 촬상관은 타겟부의 투명도전층이 광도전막에 의해 기판상의 비주사영역의 투명도전층과 유효주사영역의 투명도전층으로 분할되도록 설계된다. 따라서, 종래 기술 [2]에 따른 촬상관은 종래기술 [1]에 따른 것과 동일한 문제점, 즉 타겟 전압을 충분히 높게 할 수 없다는 문제점을 갖는다. 또한, 타겟부를 제조하는 공정이 복잡하게 되고, 제조공정중에 먼지 등이 타겟에 부착되기 쉽고 또한 그곳에서 미세한 결함이 발생하기 쉽다. 이것이 국부적 화상결함으로 되어 생산효율을 저하시킨다. 따라서, 고감도 촬상관을 제공할 수 없어 고감도 촬상장치 및 고감도 카메라를 실현할 수 없다는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 "워터폴 현상" 및 "반전현상" 등의 바람직하지 않은 현상을 일으키기지 않는 고감도 촬상관 및 그의 동작방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 타겟부의 광도전막내에서 에벌랜치 증배현상을 일으킬 수 있을 정도로 높은 전압하에서도 워터폴현상 및 반전현상 등의 바람직하지 않은 현상이 없는 양호한 화질을 안정하고 간단한 방법으로 제공할 수 있는 촬상관을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 워터폴 현상 및 반전현상 등의 바람직하지 않은 현상을 일으키지 않는 촬상장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 워터폴현상 및 반전현상 등의 바람직하지 않은 현상을 일으키지 않는 고감도 카메라를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적은 광도전막 및 타겟전극을 적어도 구비하는 촬상관 타겟부에 부가해서 타겟부와 대향한 메시전극, 전자빔을 방출하는 캐소드전극과 이 전자빔을 주사하는 수단을 구비한 주사빔 방출수단을 포함하고, 상기 캐소드전극이 메시전극과 대향하며 상기 메시전극에 대해서 타겟부의 반대측상에 배치되며, 또 상기 타겟전극과 절연되고 촬상관이 동작하는 동안 타겟부의 비주사영역의 표면전위를 제어하는 전극수단을 포함하는 촬상관에 의해 달성할 수 있다.

또한, 상기 목적은 비주사영역의 표면전위가 전극수단에 의해 캐소드전위로 실질적으로 제어되는 상태하에서 촬상관을 동작시키는 것에 의해 달성할 수 있다.

또한, 상기 목적은 전극수단의 전압이 타겟전극의 전압보다 낮은 전압으로 설정되는 상태하에서 촬상관을 동작시키는 것에 의해 달성할 수 있다.

상기 목적은 주사전자빔과 동기해서 전극수단의 전압을 가변적으로 제어하는 것에 의해 더욱 효과적으로 달성할 수 있다.

또한, 상기 목적은 상기 전극수단을 갖는 화상촬상관이 마련된 카메라에 의해 달성할 수 있다.

본 발명의 상기 및 그밖의 목적와 새로운 특징은 본 명세의 기술 및 첨부도면에 의해 명확하게 될 것이다.

본 발명의 발명자들은 상기 화상왜곡, 셰이딩, 워터폴현상 및 반전현상을 조사하였다. 그 결과, 이들 바람직하지 않은 현상들은 다음과 같은 원인에 의해서 발생한다는 것을 발견하였다.

일반적으로 광도전형 촬상관은 그의 캐소드전극에 대해서 200~2000V(볼트)가 인가된 메시전극과 수볼트 내지 수백볼트가 인가된 타겟전극을 사용한다.

촬상관이 이러한 전압으로 동작될 때, 타겟 표면의 전자빔으로 주사될 영역(이하, "유효주사영역"이라 한다)은 각 필드마다 전자빔으로 주사(즉, 모든 유효주사 영역을 주사)되어 전자가 유효주사영역에 인가된다. 따라서, 전자가 인가된 직후에 유효영역의 표면 전위는 캐소드 전위와 거의 균형을 이루고, 주사시의 과도(나머지) 전자는 캐소드측으로 복귀한다. 이하, 과도 전자를 복귀전자빔이라 한다. 한편, 광이 타겟을 통해 투과될 때 광전류가 광도전층에 발생된다.

이것은 필드기간(모든 유효주사영역을 한 번 주사하는데 필요한 시간)동안 투과된 광량과 광도전층의 정전용량에 의존하는 전압변화만큼 캐소드전위보다 유효주사영역의 표면 전위를 높게 한다. 그러나, 이 전압증가는 통상 동작시에는 기껏해야 수볼트 내지 수십볼트 정도이므로, 유효주사영역의 표면 전위는 전자빔에 의한 순차 주사에 의해 재차 캐소드 전위를 복귀한다.

한편, 광도전 영역상에 유효주사영역을 제외한 부분(이하, "비주사영역"이라 한다)에는 촬상관의 동작시에는 전자빔에 의해 직접 주사되지는 않는다. 그러므로, 이 영역의 표면 전위는 임의의 값으로 고정되지 않고 캐소드전위보다 오히려 높게 된다. 그 이유는 다음과 같다. 광도전층을 거쳐서 비주사영역에 전위차가 발생되면, 암전류 또는 광전류(미광(표유광) 또는 촬상관에 입사된 신란광에 의함)가 흐른다. 이 전류는 전위차를 제거한다. 따라서, 광도전층의 비주사영역에서의 표면전위는 캐소드전극보다 타겟전극의 전위와 오히려 균형을 이루게 된다.

그러나, 이렇게 해서 상승된 비주사영역의 표면전위는 관내에서 발생된 2차전자, 상기 복귀전자 또는 관에서 표유하는 전자(예를 들면, 2차전자 또는 복귀 전자가 전극벽에서 반사될 때 발생된 산란 전자)에 영향을 준다. 따라서, 표유전자는 비주사영역 표면으로 활발하게 인가된다. 이것은 비주사영역의 표면전위를 저감시킨다.

따라서, 촬상관의 동작시에 상기 두 동작은 거의 동시에 발생한다. 그러므로, 비주사영역의 표면 전위는 입사광량, 주사빔량, 각각의 전극의 전압 등에 따라 변화한다. 그 결과, 유효주사영역과 비주사영역 사이의 전위차가 전자빔 주사측에 발생되고, 이 전위차는 다른 위치 및 시간에서 복잡한 방법으로 변화한다.

따라서, 유효 주사영역의 경계 근방 부분을 주사하는 전자빔은 유효주사영역의 내부와 외부의 복잡한 표면 전위차에 크게 영향을 받는다. 이것에 의해, 주사전자빔의 궤도가 구부러지게 된다. 따라서, 전자빔은 타겟에 수직으로 입사할 수 없게 된다. 그 결과, 화면화상왜곡 및 셰이딩이 유효주사영역의 경계 근방에 발생한다. 또한, 승압된 타겟전압이 비주사영역의 표면전위를 상승시키므로, 비주사영역으로 들어가는 표유 전자의 에너지는 증가된다. 그 결과, 2차전자가 활발하게 방출되어 워터폴현상이 일어난다. 2차전자의 방출률이 1을 초과할 정도로 활발하게 방출되면, 비주사영역의 표면 전위는 타겟 전위의 전위를 초과해서 급속히 증가된다. 그것은 결국 타겟전극의 전위보다 높은 메시전극의 전위에 근접한다. 이러한 상황에서는 비주사영역의 고전위 영역이 결국 유효주사영역으로 침투하게 되므로 반전현상이 발생한다.

상술한 바와 같이, 모니터화상의 주변에서 일어나는 반전현상, 워터폴현상, 셰이딩, 화상왜곡 등의 재생화상에 관한 바람직하지 않은 현상은 비주사영역의 표면전위가 동작시에 변화하고, 이렇게 해서 발생된 전위변동이 주사전자빔 또는 표유전자에 영향을 준다는 사실에 기인한다.

따라서, 본 발명의 발명자들은 재생화상에 관한 바람직하지 않은 현상을 비주사영역의 표면전위를 제어하는 것에 의해 방지할 수 있다는 것을 발견하였다.

본 발명에서는 촬상관의 비주사영역의 표면전위를 제어하는 전극수단을 마련한다. 이 전극수단은 타겟전극과 진공의 절연층 또는 절연막을 거쳐서 배열된다. 또, 이 전극수단은 비주사영역의 표면전위를 제어하므로, 화상왜곡, 셰이딩, 워터폴현상, 반전현상 등의 바람직하지 않는 현상이 방지된다. 또한, 진공의 절연층 또는 절연막이 타겟전극과 전극수단 사이에 마련되므로, 고 전압이 타겟에 인가되더라도 광도전층은 파괴되지 않는다.

제3의 전극은 상기 전극수단으로서 사용할 수 있다. 이 제3의 전극은 타겟과 메시전극 사이에 배열되고, 진공 또는 절연막에 의해 그들과 절연되며, 타겟의 비주사영역에 걸쳐서 배열된다.

상기 전극수단과 같이 가능하는 제3의 전극은 타겟의 비주사영역에 있어서 광도전층에 대해서 타겟전극과 대향하는 절연층상에 마련되어도 좋다.

다음에, 도면을 참조해서 본 발명의 구조 및 동작을 몇가지 실시예와 관련해서 설명한다.

제1a, b도는 본 발명에 따른 촬상관의 기본구성을 도시한 것이다. 제1a도는 전자빔을 주사하는 측에서 본 촬상관의 평면도이고, 제1b도는 본 발명에 따른 촬상관의 주요부의 개략적인 단면도이다. 제1a, b도에 있어서, (1)은 주로 산화실리콘 또는 산화알루미늄으로 이루어진 기판, (2)는 타겟전극, (3)은 광도전막, (4)는 전자빔 주사측의 표면층, (5)는 타겟전극(1)에 접속된 신호 전극핀, (6)은 본 발명에 따른 제3의 전극, (7)의 점선은 유효주사영역의 경계선으로서 전자빔에 의해 주사되는 내부, (8)은 촬상관의 벌브, (9)는 메시전극, (10)은 기판(1)은 벌브(8)에 진공밀착시키는 인듐 링, (11)은 금속링, (12)는 주사전자빔, (13)은 주사전자빔을 방출하는 캐소드, (14)는 방출된 전자빔을 편향해서 집속시키는 코일이다.

본 발명에 관한 촬상고나은 제1b도에 도시한 바와 같이 제3도이 전극(6)이 타겟전극(2)및 광도전막(3)과 메시전극(9)와 절연되는 것과 같은 방법으로 광도전막(3)과 메시전극(9) 사이에 배열된 것이 종래의 촬상관과는 다른다. 본 발명에 따른 촬상관에서는 촬상관의 동작시에 촬상관내에서 생성된 산란전자 및 2차 전자 등의 표유전자가 비주사영역으로 떨어지지 않도록 제3의 전극(6)이 촬상관 타겟의 비주사영역 근방에 위치되므로, 비주사영역 표면 전위가 변화되는 것이 방지된다. 또한, 제3의 전극(6)이 타겟전압보다 낮은 전압, 바람직하게는 캐소드 전극(13)과 동일한 전위로 인가되는 조건하에서 사용되면, 사용한 바와 같이 유효 주사영역의 주변에서 생성된 급격한 전위변동이 제거된다. 그러므로, 고전위에 의해 구부러지는 주사전자빔이 억제되므로, 2차 전자의 발생이 제한된다.

이 방법에서는 제3의 전극(6)이 셰이딩, 워터폴현상, 반전현상 등의 바람직하지 않은 화상현상을 방지한다.

제3의 전극(6)과 광도전막(3) 사이의 거리Lg가 너무 길면, 화상왜곡이 발생되기 쉽고, 너무 짧으면 타겟전극(2)와 제3의 전극(6) 사이의 정전용량이 화질을 손상시킬 정도로 커진다. 따라서, 거리 Lg는 5㎛-2mm, 바람직하게는 10㎛~1mm의 범위가 적당하다.

제3의 전극(6)은 제1a도에 도시한 바와 같이 유효주사영역보다 약간 큰사각형의 개구창을 그의 중앙에 갖는 원형의 전극에 한정되지 않으며, 여러 가지 형상으로 해도 좋다.

제2a~j도는 제3의 전극(6)의 여러 가지 형상을 도시한 것이다. 이들 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 제3의 전극(6)의 개구창의 형상을 사각형, 사각형 대신에 원형 또는 타원형이라도 좋다. 제3의 전극(6)은 촬상관의 유효주사영역(7) 이외의 비주사영역의 적어도 일부를 덮는 형상을 갖는다. 모든 비주사영역을 덮는 제3의 전극(6)은 가장 중요한 효과를 제공할 수 있다. 제2a~h는 제3의 전극(6)은 개구부가 유효주사영역(7)보다 큰 면적을 갖는 경우를 도시한 것이고, 제2i도 및 j도는 제3의 전극(6)의 개구부가 유효주사영역(7)보다 작은 면적을 갖는 경우를 도시한 도시한 것이다. 제2i도 및 j도도시한 바와 같은 형상은 특히 광학현미경 또는 영상 X선 증배관에서의 출력화상을 촬상하는데 사용하는 것이 바람직하다.

타겟전극(2) 및 메시전극(9)에 인가되는 전압과 다른 전압이 인가된 상태에서 제3의 전극(6)을 동작시키기 위해, 제3의 전극을 타겟전극(2) 및 메시전극(9)와 절연시켜야 한다.

제3의 전극(6)을 타겟전극(2) 및 메시전극(9)와 절연시키기 위해, 제1b도에서는 제3의 전극(6)이 메시전극(9)와 촬상관의 타겟부 사이에 형성된 갭에 배열된다. 또한, 제3a도에서 알 수 있는 바와 같이, 제3의 전극(6)은 절연층(15)를 거쳐서 촬상관 타겟에 배열되어도 좋고, 제3b도에서 알 수 있는 바와 같이 제3의 전극(6)은 절연층(15)를 거쳐서 메시전극(9)에 배열되어도 좋다. 이 경우에, 제3의 전극(6)의 개구창의 면적이 절연층(15)의 크기 이상이면, 촬상관의 표유전자는 절연층(15)의 내벽으로 돌진하므로 충전되기 쉽다. 그 결과, 광도전막(3)과 제3의 전극(6) 사이(제3a도) 또는 메시전극(9)와 제3의 전극(6)이 사이(제3b도)의 절연층(15)의 내벽에 방전이 발생한다. 이 방전은 제3의 전주(6)의 개구창을 제3a도 및 b도에 도시한 바와 같이 절연층(15)보다 작게 하는 것에 의해 억제 할 수 있다. 이 억제효과는 제3의 전극(6)의 개구창의 면적을 더 작게 하는 것에 의해 좀더 고려할 수 있다.

제조공정의 1예에 있어서, 두께가 30㎛인 SiO₂의 절연층은 진공증착에 의해 촬상관 타겟에 형성되고, 그 후에 개구창을 갖고, 직경이 절연층보다 2mm작은 제3의 전극(SUS403제, 두께 0.05mm)이 접착제에 의해 절연층에 접착된다. 따라서, 제3a도에 도시한 바와 같이 제3의 전극이 마련된 촬상관이 완성된다.

절연층(15)는 광도전막(3)보다 큰 저항을 갖는 것이 바람직하다. 이 절연층(15)는 박판 또는 단일층의 증착박막 또는 2이상의 단일층을 적층해서 형성된 복합층이어도 좋고, 단일층은 예를 들면 이하에 규정된 산화물, 이하에 규정된 플루오르화물,이하에 규정된 질화물, 탄화실리콘, 황화아연, 폴리이미드 폴리머, 에폭시 폴리머로 구성되는 군에서 선택된 적어도 하나로 구성되어도 좋다. 상기 산화물은 Mg, Aℓ, Si, Ti, Mn, Zn, Ge, Y, Nb, Sb, Ta, Bi로 구성되는 군에서 선택된 적어도 하나의 산화물 또는 이들 원소의 2이상의 산화물의 혼합물이라도 좋다. 상술한 플루오르화물은 Li, Na, Mg, Aℓ, K, Ca, Ge, Sr, Ln, Ba로 구성되는 구성되는 군에서 선택된 적어도 하나의 플루오르화물 또는 이들 원소의 2이상의 플루오르화물의 혼합물이라도 좋다.

상술한 질화물은 B, Aℓ, Si로 구성되는 군에서 선택된 적어도 하나의 질화물 또는 이들 원소의 2이상의 질화물의 혼합물이라도 좋다.

또한, 제4a도 및 b도에 도시한 바와 같이 박판은 접착되어도 좋고 또는 도전막은 지지판으로서 기능하는 주로 산화실리콘 또는 산화알루미늄으로 이루어진 절연박판의 적어도 한쪽면에 제3의 전극(6)으로서 퇴적되어도 좋다. 단지, 촬상관 타겟 및 메시전극(9)와 절연된 제3의 전극(6)이 그들 사이에 배치되어 있으면 좋다.

메시전극(9)와 대향하는 제3의 전극(6)의 적어도 표면은 촬상관내의 표유전자의 돌진에 의한 2차 전자의 방출을 일으키지 않는 것이 바람직하다. 이것은 제3의 전극(6)의 표면을 거칠게 하거나 또는 그의 표면상에 예를 들면 Sb₂S₃, AS₂Se₃또는 CdTe의 다공성막을 퇴적시키는 것에 의해 달성된다.

제5도 a∼제5도d는 제3의 전극(6)이 실질적으로 배치되는 몇가지 방법을 도시한 것이다.(타겟전극(2), 신호전극핀(5) 및 광도전막(3)은 간략화를 위해서 도시하지 않음). 제5도c 및 제5도d에 있어서, (17)은 제3의 전극(6)을 인출하는 핀으로서, 이 핀은 관내에서 제3의 전극에 접속된다. 제5도a 및 제5도b에 있어서, 제3의 전극(6)은 인듐과 접속되고, 제5도c에 있어서 기판(1)을 거쳐서 관통하는 핀(17)은 촬상관내의 제3의 전극(6)에 접속된다. 제5도d에 있어서, 촬상관의 외부관을 거쳐서 관통하는 핀(17)은 촬상관내의 제3의 전극(6)에 접속된다.

제6도a 및 제6도b는 본 발명에 따른 촬상관의 기본구성의 다른 실시예를 도시한 도면이다. 제6도a는 전자빔 주사측에서 본 촬상관 타겟의 평면도이고, 제6도b는 촬상관의 주요부의 개략적인 단면도이다. 제6도a 및 제6도b에 있어서, (1)은 투명절연기관, (18)은 투명절연용 박막, (19)는 신호광이 통과하는 개구부를 갖는 제3의 전극이다. 그 이외의 부호는 제1도a 및 제1도b에서의 구성요소와 동일한 것이다. 또한, 타겟이 충분한 기계적 강도를 갖는다면, 절연기판(1)은 제거되어도 좋다. 타겟전극(2)와 제3의 전극(6)의 오버랩을 최소로 하기 위해서는 타겟전극(2)는 제3의 전극(19)의 개구부와 동일 형상을 갖는 것이 바람직하다.

이 실시예의 촬상관은 제6도b에 도시한 바와 같이, 제3의 전극(6)이 타겟전극(2), 광도전박막(3) 및 메시전극(9)와 절연되는 방법으로 절연용 박막(18)을 거쳐서 타겟전극(2)와 대향하는 위치에 배치되므로, 종래의 촬상관과는 기본적으로 다르다. 캐소드전극의 전위와 동일 전위로 설정된 제3의 전극(19)에 의해 관내의 표유전자를 비주사영역상에 퇴적시킬 수 없다. 그 결과, 비주사영역의 표면 전위는 캐소드전위로 항상 유지되므로, 상기 화상왜곡, 셰이딩, 워터폴현상 및 반전현상 등의 바람직하지 않은 현상이 발생되는 것을 억제할 수 있다.

제7도a∼제7도c는 제6도b에 도시한 촬상관의 타겟전극(2) 및 제3의 전극(19)에 전압을 인가하는 실제방법을 도시한 개략적인 단면도이다. 이들 도면에 있어서, (5)는 절연기판(1)과 절연박막(18)을 관통하는 신호전극핀, (17)은 절연기판(1)을 관통하는 제3의 전극인출용 핀, (20)은 타겟전극(2)와 신호전극핀(5) 또는 인듐 링(10)을 전기적으로 접속하는 리이드부이다. 제7도a에 있어서 제3의 전극은 인듐 링(10)과 전기적으로 접촉해서 유지되고, 제7도b에 있어서 제3의 전극(19)와 타겟전극(2)는 각각의 전극(17) 및 (5)에 각각 접속되고, 제7도c에 있어서 타겟전극(2)는 인듐 링(10)에 접속된다. 제7도c에 도시한 설계가 가장 간단하더라도 본 발명에 의해 생기는 효과는 제7도a 및 제7도b에 도시한 구조에서 가장 현저하고, 특히 제7도b에서는 인듐링(10)을 메시전극(도시하지 않음)과 접촉시킬 수 있다는 이점이 있다.

절연기판(1)은 제7도a∼제7도c 모두에 마련된다. 그러나, 절연용 박막(18)이 충분한 기계적 강도를 가지면, 절연기판(1)을 부분적(예를들면, 유효주사 영역에 대응하는 부분) 또는 전체적으로 제거할 수 있다.

이 절연박막(18)은 박판 또는 단일층의 증착박막 또는 2이상의 단일층을 적측해서 형성된 복합층이어도 좋고, 단일층은 예를 들면 이하에 규정된 산화물, 이하에 규정된 플루오르화물, 이하에 규정된 질화물, 탄화실리콘, 황화아연, 폴리이미드 폴리머, 에폭시 폴리머로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나로 이루어져도 좋다. 상술한 산화물은 Mg, Aℓ, Si, Ti, Mn, Zn, Ge, Y, Nb, Sb, Ta, Bi로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나의 산화물 또는 이들 원소의 2이상의 산화물의 혼합물이라도 좋다. 상술한 플루오르화물은 Li, Na, Mg, Aℓ, K, Ca, Ge, Sr, Ln, Ba로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나의 플루오르화물 또는 이들 원소의 2이상의 플루오르화물의 혼합물이라도 좋다.

상술한 질화물은 B, Aℓ, Si로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나의 질화물 또는 이들 원소의 2이상의 질화물의 혼합물이라도 좋다. 본 발명의 효과는 절연막을 더욱 얇게 하는 것에 의해 더욱 현저하게 된다. 그러나, 절연막이 너무 얇으면, 타겟전극(2)와 제3의 전극(19) 사이에 방전이 발생될 수 있다.

따라서, 절연박막(18)의 두께는 타겟전압 등의 동작조건을 고려해서 결정되어야 한다.

셰이딩할 비주사영역에 대응하는 부분에서 광을 입사시키는 제3의 전극(19)로서 금속판 또는 금속막을 사용하는 것이 매우 바람직하다. 그러나, 본 발명의 목적은 제3의 전극으로서 주로 산화인듐 또는 주로 산화주석으로 이루어진 산화물도체를 사용해도 달성할 수 있다.

절연박막은 타겟전극(2) 및 제3의 전극(19)를 서로 전기적으로 절연시킬 뿐만아니라 비주사영역으로부터의 암전류 또는 광전류를 차단하도록 기능한다.

또한, 제3의 전극(19)가 금속 등의 불투명물질로 이루어지며, 외부에서 비주사영역에 입사되는 광을 셰이딩시킬 수 있다.

제3의 전극(19)는 제6도a에 도시한 바와 같이 비주사영역에 대응하는 전체 영역에 배치될 필요는 없지만, 필요한 만큼 부분적으로 제거해도 좋다. 유효주사영역에 대응하는 부분에 대해서 제3의 전극(19)의 개구부를 제한하는 것은 본 발명의 가장 현저한 효과를 제공하지만, 필요한 만큼 개구부의 형상을 변화시키는 것도 이에 상응하는 효과를 발휘한다.

제8도a∼제8도j는 제3의 전극의 여러 가지 형상을 도시한 단면도이다. 본 발명의 효과는 제8도a, 제8도b, 제8도f, 제8도i, 제8도j에 도시한 바와 같이 제3의 전극(19)가 사용되는 경우에 가장 현저하게 된다. 특히, 제3의 전극(19)는 예를 들면 화상증배관 또는 광학현미경으로부터의 출력화상을 촬상하는데 적합하다.

제1도b에 도시한 바와 같이, 제3의 전극(6)이 촬상관 타겟과 메시전극(9)사에에 배치된 경우, 제6도b에 도시한 바와 같이 제3의 전극(19)가 절연용 박막에 대해서 대향하는 측에 배치되는 경우에 대해서 설명한다. 그러나, 제3의 전극의 배치는 상기에서 설명한 경우에 한정되지 않고, 이들 경우를 결합해서 실현해도 좋다. 이 경우에, 상술한 바람직하지 않은 현상의 억제효과는 더욱 현저하다.

이하 설명하는 본 발명에 따른 촬상관에서는 광도전막이 기판표면의 대략 전체 영역에 형성될 필요는 없지만, 전자빔에 대해 적어도 유효주사영역을 덮는 범위내이어야 한다.

또한, 타겟전극은 전자빔에 대해 적어도 유효주사영역을 덮는 범위내이어야 한다. 이것에 의해, 타겟전극의 면적이 작아지고, 정전용량이 작아지므로, 큰 S/N을 갖는 양질의 화상을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 촬상관에서는 2차 전자방출률을 억제하는 다공성 박막이 유효주사영역 바깥쪽의 촬상관 타겟의 표면에 형성되어도 좋다.

또, 본 발명에 따른 촬상관의 전자빔 발생부는 전자편향 및 전자집속형에 한정되지 않고, 전자편향 및 정전집속형, 정전편향 및 전자집속형 또는 정전편향 및 정전집속형(이들 형태는 공지되어 있다)으로 실현되어도 좋다.

이하, 본 발명의 기본구성 및 그의 동작을 설명한다. 이 동작에서는 제3의 전극의 전위는 캐소드 전위에 한정되지 않고, 타겟전위보다 낮은 전위가 인가된 제3의 전극을 사용해도 대응하는 효과를 얻을 수 있다.

제3의 전극을 도입하는 것에 의해서 촬상관과 메시전극 사이의 허용 한계이상의 균형잡힌 전계분포를 방해할 수도 있으므로, 약간의 화상왜곡이 화상주변에 발생할 수 있다. 이것을 방지하기 위해, 제3의 전극이 촬상관 타겟과 메시전극 사이에 배치된 제1도b에 도시한 바와 같은 촬상관에서 제3의 전극의 전압은 다음의 조건을 만족시키는 것이 바람직하다.

Vk≤Vg≤Vm·(Lg/Lm), 그리고

Vg＜Vt

여기서, Vg는 제3의 전극 전압, Vk는 캐소드전극 전압, Vm은 메시전극과 캐소드전극 사이의 전위차, Vt는 타겟전극과 캐소드전극 사이의 전위차, Lg는 광도전막과 제3의 전극 사이의 거리, Lm은 광도전막과 메시전극 사이의 거리를 나타낸다.

한편, 타겟전극이 마련된 절연막의 표면과 대향하는 절연층의 표면에 제3의 전극이 마련된 제6도b에 도시한 바와 같은 촬상관에서는 제3의 전극의 전압 Vg가 다음의 조건을 만족시키는 것이 바람직하다.

-Vt≤Vg≤Vk

또한, 본 발명에 따른 촬상관은 촬상관 타겟과 메시전극 사이의 공간적 전기장에서 제3의 전극의 규격화 및 부착정밀도를 포함하는 여러 가지 이유 즉 제3의 전극과 광도전막 사이 및 제3의 전극과 메시전극 사이의 평행상태의 변동, 촬상관 타겟의 유효주사영역과 제3의 전극의 개구부 사이의 어긋남, 제3의 전극의 왜곡 또는 뒤틀림 등의 이유에 의해 장애를 발생시킬 수 있다. 이것은 화상에 울퉁불퉁한 화상 왜곡을 발생시킨다. 이러한 현상은 제3의 전극에 인가될 전압을 전자빔을 주사시키는 것과 동기해서 상기 범위내에서 가변적으로 제어하는 것에 의해 억제할 수 있다.

제9도는 본 발명에 관한 촬상관이 마련된 촬상관의 구성 및 그의 동작을 설명하는 개략적인 단면도이다. 제9도에 있어서, (21)은 타겟전원, (22)는 주사하는 전자빔과 동기해서 가변제어전압을 발생시키는 제3의 전극용 전원, (23)은 동기신호발생장치, (24)는 전자빔 주사회로이다. 본 발명에 따른 촬상관에서는 제3의 전극(6)에 인가된 전압에 따라서 화상왜곡을 변화시킨다. 따라서, 전원(22)에 의해 제3의 전극(6)에 인가된 전압이 주사하는 전자빔과 동기해서 연속적으로 변화되면, 화상의 각각의 위치에서의 화상왜곡이 최소로 된다.

즉, 제9도에 도시한 촬상관에서 광도전막(3)과 메시전극(9) 사이에 제3의 전극이 배치되더라도 본 발명에 따른 다른 구조를 갖는 촬상관에서와 동일한 방법으로 화상왜곡을 제거할 수 있다.

본 발명은 어떠한 임의의 광도전막을 갖는 촬상관에도 적용할 수 있다. 특히, 적어도 일부가 주로 Se 또는 Si를 함유하는 비정질 반도체로 구성되는 광도전막을 갖는 블럭형 구조의 촬상관에 본 발명을 적용하면, 상술한 바와 같은 바람직하지 않은 화상현상을 억제하면서 고감도, 고해상도 및 낮은 지연을 갖은 매우 우수한 화상을 얻을 수 있다.

또한, 타겟전압이 광도전막내의 전하의 애벌랜치 증배를 할 수 있을 정도로 높은 전하증배형 촬상관에 본 발명을 적용하면, 동작시의 화상왜곡, 셰이딩, 워터폴현상 및 반전현상 등의 바람직하지 않은 화상현상을 억제하여 양자효율 1을 초과하는 우수한 고감도를 실현할 수 있다.

본 발명은 광도전형 촬상관에 대해서 설명했지만, Be, BN 및 Ti 등의 X선에 대해 고투과율을 갖는 물질로 이루어진 박판을 기판으로서 사용하거나 또는 BN을 절연용 박판으로서 사용하면, 본 발명은 X선 촬상관에 적용할 수도 있다.

일반적으로, 입사하는 X선의 흡수량을 증가시키기 위해, X선 도전막(이하, 통상 X선 도전막을 갖는 "광도전막"이라 한다)의 두께를 두껍게 하는 것에 의해 승압된 타겟전압에 의해 X선 촬상관이 동작되므로, 바람직하지 않은 화상현상 등이 발생한다. 본 발명은 이러한 바람직하지 않은 현상을 대폭으로 억제할 수 있다.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 제3의 전극이 마련된 촬상관은 간단한 구조이며 광도전막의 어떠한 제한도 받지 않으므로, 종래의 방법에 의해 높은 생산효율로 제조할 수 있고, 또한 이렇게 제조된 촬상관은 우수한 성능을 갖는다. 이러한 점에서, 본 발명은 공업적인 효과도 매우 높다.

이하, 본 발명의 몇가지 실시예에 대해서 설명한다.

[실시예 1]

제10도a 및 제10도b를 참조해서 본 발명의 제1의 실시예를 설명한다.

이 실시예는 제5도a에 도시한 바와 같이 제3의 전극을 인출하는 방법으로 제2도b에 도시한 바와 같은 형상을 갖는 제3의 전극(6)을 결합한다. 제10도a는 전자빔을 주사하는 측면에서 본 제3의 전극(6)과 촬상관 타겟의 평면도이고, 제10도b는 이 촬상관의 주요부의 개략적인 단면도이다.

촬상관은 다음과 같이 제조된다. 우선, 약 1인치 ψ의 크기를 갖는 투명유리기판(1)내에 구멍을 뚫고, 신호전극핀(5)를 이 구멍에 용착(fuse)시킨다.

투명도전막은 산소가스분위기중에서 증착작용을 활성화시키는 것에 의해 타겟전극(2)로서 유리기판의 한쪽면에 형성되고, 이 투명도전막은 주로 In₂O₃로 이루어지며, 10.4㎜ ×16.4㎜의 면적과 20㎚의 두께를 갖는다. CeO₂로 이루어지고 20㎜의 직경과 10∼30㎚의 두께를 갖는 홀주입방지용 블럭층(도시하지 않음)은 진공증착에 의해 타겟전극(2)상에 형성된다. 주로 Se를 함유하는 비정질반도체로 이루어지고 20㎜ψ의 직경과 1∼30㎛의 두께를 갖는 광도전막(3)은 진공증착에 의해 블럭층상에 형성된다. 0.1∼0.4Torr압력하의 Ar가스분위기중에서 광도전막(3)상에 Sb₂S₃이 증착되는 것에 의해 20㎜의 직경과 0.1㎛의 두께를 갖는 다공성 표면층(4)가 형성된다. 이것에 의해, 촬상관 타겟이 완성된다.

이렇게 완성된 촬상관 타겟과 SUS304로 이루어진 제3의 전극(6)(두께 0.1㎜, 개구창 9.0㎜×15.0㎜, 외경 23㎜ψ, 다공성 표면층(4)와의 갭 30㎛)은 인듐링(10)에 의해 벌브(8) 내부에 봉지되고 벌브(8)의 내부가 진공봉지된다. 이것에 의해, 제3의 전극이 마련된 촬상관이 완성된다.

이 실시예에 따른 촬상관에서는 제3의 전극(6)이 유리기판(1)과 인듐링(10)에 의해 고정되므로, 촬상관 타겟과 제3의 전극(6) 사이의 거리가 일정하게 유지된다.

[실시예 2]

다음에, 제11도a 및 제11도b를 참조해서 본 발명의 제2의 실시예를 설명한다.

이 실시예는 제5도a에 도시한 바와 같이 제3의 전극을 인출하는 방법으로 제2도f에 도시한 바와 같은 형상을 갖는 제3의 전극(6)을 결합한다. 제11도a는 전자빔을 주사하는 측면에서 본 제3의 전극(6)과 촬상관 타겟의 평면도이고, 제11도b는 이 촬상관의 주요부의 개략적인 단면도이다.

제1의 실시예와 동일한 방법으로 마련된 촬상관 타겟과 알루미늄으로 이루어진 제3의 전극(6)(두께 0.2㎜, 개구창 9.0㎜×15.0㎜, 외경 23㎜ψ, 다공성 표면층(4)와의 갭 0.1㎜)은 인듐링(10)에 의해 벌브(8) 내부에 봉지되고 벌브(8)의 내부가 진공봉지된다. 이것에 의해 제3의 전극이 마련된 촬상관이 완성된다.

이 실시예에 따른 촬상관에서는 제3의 전극(6)과 인듐링(10)의 접촉면적이 제1의 실시예보다 작기 때문에 진공에 대해서 매우 높은 신뢰성을 갖는다.

[실시예 3]

제12도a 및 제12도b를 참조해서 본 발명의 제3의 실시예를 설명한다.

이 실시예는 제5도a에 도시한 바와 같이 제3의 전극을 인출하는 방법으로 제2도a에 도시한 바와 같은 형상을 갖는 제3의 전극(6)을 결합한다. 제12도a는 전자빔을 주사하는 측면에서 본 제3의 전극(6)과 촬상관 타겟의 평면도이고, 제12도b는 이 촬상관의 주요부의 개략적인 단면도이다.

제1의 실시예와 동일한 방법으로 마련된 촬상관 타겟과 SUS304로 이루어진 제3의 전극(6)(두께0.2㎜, 개구창 9.0㎜×15.0㎜, 외경 23㎜ψ, 다공성 표면층(4)와의 갭 0.5㎜)은 인듐링(10)에 의해 벌브(8) 내부에 봉지되고 벌브(8)의 내부가 진공봉지된다. 이것에 의해 제3의 전극이 마련된 촬상관이 얻어진다.

이 실시예에 따른 촬상관에서는 제3의 전극(6)과 인듐링(10)이 접촉면적이 제1의 실시예보다 작기 때문에 부유용량이 작아지므로 S/N의 점에서 이점이 있다.

[실시예 4]

제13도a 및 제13도b를 참조해서 본 발명의 제4의 실시예를 설명한다.

이 실시예는 제5도a에 도시한 바와 같이 제3의 전극을 인출하는 방법으로 제2도b에 도시한 바와 같은 형상을 갖는 제3의 전극(6)을 결합한다. 제13도a는 전자빔을 주사하는 측면에서 본 제3의 전극(6)과 촬상관 타겟의 평면도이고, 제13도b는 이 촬상관의 주요부의 개략적인 단면도이다.

촬상관은 다음과 같이 제조된다. 우선, 약 2/3인치ψ의 크기를 갖는 투명유리기판(1)내에 구멍을 뚫고, 신호전극핀(5)를 이 구멍에 용착시킨다. 투명도전막은 산소가스분위기중에서 CVD에 의해 타겟전극(2)로서 유리기판(1)의 한쪽면에 형성되고, 이 투명도전막은 주로 SnO₂로 이루어지며, 7.4㎜×9.4㎜의 면적과 30㎚의 두께를 갖는다. SiO₂로 이루어지고 14㎜ψ의 직경과 10㎚의 두께를 갖는 홀주입방지용 블럭층(도시하지 않음)은 스퍼터링에 의해 타겟전극(2)상에 형성된다. 주로 수소를 함유하는 비정질 실리콘으로 이루어지고 14㎜ψ의 직경과 5㎛의 두께를 갖는 광도전막(3)은 스퍼터링에 의해 블럭층상에 형성된다.

0.3Torr 압력하의 Ar가스분위기중에서 광도전막(3)상에 Sb₂S₃이 증착되는 것에 의해 20㎜의 직경과 0.1㎛의 두께를 갖는 다공성 표면층(4)가 형성된다. 이것에 의해, 촬상관 타겟이 완성된다.

SUS304로 이루어진 제3의 전극(6)(두께0.1㎜, 개구창 7.0㎜×9.0㎜, 외경 23㎜ψ, 다공성 표면층(4)와의 갭 50㎜)은 단독으로 마련된다. 0.3Torr 압력하의 Ar가스분위기중에서 제3의 전극(6)의 표면상에 Sb₂S₃이 증착되는 것에 의해 2차전자 방출을 방지하기 위한 0.2㎛ 두께의 층이 형성된다. 이렇게 해서 마련된 제3의 전극(6)과 촬상관 타겟은 인듐링(10)에 의해 벌브(8)의 내부에 봉지되고 벌브(8)은 내부가 진공 봉지된다. 따라서, 제3의 전극이 마련된 촬상관이 완성된다.

이 실시예에 따른 촬상관에서는 제3의 전극에 전압이 인가되었을 때 제3의 전극(6) 자체에서 발생된 2차 전자의 수를 억제하는 효과를 갖는다.

[실시예 5]

다음에, 제14도a 및 제14도b를 참조해서 본 발명의 제5의 실시예를 설명한다.

이 실시예는 제5도a에 도시한 바와 같이 제3의 전극을 인출하는 방법으로 제2도b에 도시한 바와 같은 형상을 갖는 제3의 전극(6)을 결합한다. 제14도a는 전자빔을 주사하는 측면에서 본 제3의 전극(6)과 촬상관 타겟의 평면도이고, 제14도b는 이 촬상관의 주요부의 개략적인 단면도이다.

촬상관은 다음과 같이 제조된다. 우선, 약 2/3인치ψ의 크기를 갖는 사파이어기판(1)내에 구멍을 뚫고, 신호전극핀(5)를 이 구멍에 용착시킨다. 투명도전막은 산소가스분위기중에서 증착작용을 활성화시키는 것에 의해 타겟전극(2)로서 유리기판의 한쪽면에 형성되고, 이 투명도전막은 주로 In₂O₃로 이루어지며, 7.4㎜×9.4㎜의 면적과 20㎚의 두께를 갖는다. CeO₂로 이루어지고 14㎜ψ의 직경과 15㎚의 두께를 갖는 홀주입방지용 블럭층(도시하지 않음)은 진공증착에 의해 타겟전극(2)상에 형성된다. 주로 Se를 함유하는 비정질 반도체로 이루어지고 14㎜ψ의 직경과 8㎛의 두께를 갖는 광도전막(3)은 진공증착에 의해 블럭층상에 형성된다. 0.25Torr 압력하의 Ar가스분위기중에서 광도전막(3)상에 Sb₂S₃이 증착되는 것에 의해 14㎜의 직경과 0.1㎛의 두께를 갖는 다공성 표면층(4)가 형성된다. 이것에 의해, 촬상관 타겟이 완성된다.

주로 유리로 이루어진 절연표면층(26)(두께 0.3㎜, 개구창 7.0㎜×9.0㎜, 외경 15㎜ψ, 다공성 표면층(4)와의 갭 100㎛)은 단독으로 마련된다. 1㎛의 두께를 갖는 알루미늄층은 절연용 박판(26)의 표면에 증착되어 도전막(27)이 형성된다. 이 도전막(27)은 제3의 전극(6)으로서 사용된다. 이렇게 마련된 제3의 전극(6)과 촬상관 타겟은 인듐링(10)에 의해 벌브(8)의 내부에 봉지되고 벌브(8)은 내부가 진공 봉지된다. 이것에 의해, 제3의 전극이 마련된 촬상관이 완성된다.

이 실시예에서는 타겟전극(2)와 제3의 전극(6)의 사이에 마련된 절연용 박판(26)은 타겟전극(2)와 제3의 전극(6) 사이에 발생하는 진공방전을 방지하도록 작용한다.

[실시예 6]

다음에, 제15도a 및 제15도b를 참조해서 본 발명의 제6의 실시예를 설명한다.

이 실시예는 제5도a에 도시한 바와 같이 제3의 전극을 인출하는 방법으로 제2도b에 도시한 바와 같은 형상을 같는 제3의 전극(6)을 결합한다. 제15도a는 전자빔을 주사하는 측면에서 본 제3의 전극(6)과 촬상관 타겟의 평면도이고, 제15도b는 이 촬상관의 주요부의 개략적인 단면도이다.

촬상관은 다음과 같이 제조된다. 우선, 약1인치 ψ의 크기를 갖는 볼록한 투명기판(1)내에 구멍을 뚫고, 신호전극핀(5)를 이 구멍에 용착시킨다.

투명도전막은 산소가스분위기중에서 증착작용을 활성화시키는 것에 의해 타겟전극(2)로서 유리기판(1)의 오목부에 형성되고, 이 투명도전막은 주로 In₂O₃로 이루어지며, 10.4㎜×16.4㎜의 면적과 25㎚의 두께를 갖는다. CeO₂로 이루어지고 10.4㎜×16.4㎜의 면적과 12㎚의 두께를 갖는 홀주입방지용 블럭층(도시하지 않음)은 진공증착에 의해 타겟전극(2)상에 형성된다. 주로 Se를 함유하는 비정질 반도체로 이루어지고 10.4㎜×16.4㎜의 면적과 12㎛의 두께를 갖는 광도전막(3)은 진공증착에 의해 블럭층상에 형성된다. 0.35Torr압력하의 Ar가스분위기중에서 광도전막(3)상에 Sb₂S₃이 증착되는 것에 의해 10.4㎜×16.4㎜의 면적과 0.1㎛의 두께를 갖는 다공성 표면층(4)가 형성된다. 이것에 의해, 촬상관 타겟이 마련된다.

이렇게 마련된 촬상관 타겟과 0.1mm의 두께, 0㎜×17.0㎜의 개구창 및 23㎜ψ의 외경을 갖는 SUS304로 이루어진 제3의 전극(6)은 벌브(8) 내부에 봉지되고 벌브(8)의 내부가 진공봉지된다.

이 실시예에서는 제3의 전극(6)이 다공성 표면층(4)와 동일 수평면상에 배치되는 것을 나타내었다. 이것은 촬상관 타겟과 제3의 전극(6)이 동일 평면상에 배치되는 것을 나타낸다. 따라서, 이 실시예에서는 제3의 전극을 배치하는데 있어서 주사하는 전자빔에 영향을 받지 않은다.

[실시예 7]

다음에, 제16도a 및 제16도b를 참조해서 본 발명의 제7의 실시예를 설명한다.

이 실시예는 제5도c에 도시한 바와 같이 제3의 전극을 인출하는 방법으로 제2도b에 도시한 바와 같은 형상을 같는 제3의 전극(6)을 결합한다. 제16도a는 전자빔을 주사하는 측면에서 본 제3의 전극(6)과 촬상관 타겟의 평면도이고, 제16도b는 이 촬상관의 주요부의 개략적인 단면도이다.

촬상관은 다음과 같이 제조된다. 우선, 약1인치 ψ의 크기를 갖는 투명유리기판(1)내에 2개의 구멍을 뚫고, 신호전극핀(5)와 제3의 전극인출용 핀(17)을 이 구멍에 용착시킨다. 투명도전막은 산소가스분위기중에서 증착작용을 활성화시키는 것에 의해 타겟전극(2)로서 유리기판의 한쪽면에 형성되고, 이 투명도전막은 주로 In₂O₃으로 이루어지며 10.4㎜×16.4㎜의 면적과 30㎚의 두께를 갖는다. CeO₂로 이루어 지고 20㎜ψ의 직경과 15㎚의 두께를 갖는 홀주입방지용 블럭층(도시하지 않음)은 진공증착에 의해 제3의 전극인출용 핀(17)의 주위를 제외한 타겟전극(2)상에 형성된다. 주로 Se를 함유하는 비정질 반도체로 이루어지고 상기 블럭층과 동일한 형상을 갖고, 10㎛의 두께를 갖는 광도전막(3)은 진공증착에 의해 블럭층상에 형성된다. 0.2Torr압력하의 Ar가스분위기중에서 광도전막(3)상에 Sb₂S₃이 증착되는 것에 의해 0.1㎛의 두께와 상기 블럭층과 동일한 형상을 갖는 다공성 표면층(4)가 형성된다. 이것에 의해, 촬상관 타겟이 마련된다.

이렇게 마련된 촬상관 타겟의 제3의 전극인출용 핀(17)은 0.1㎜의 두께, 9.0㎜×15.0㎜의 개구창, 및 21㎜ψ의 외경을 갖는 SUS304로 이루어진 제3의 전극(6)에 접속된다. 이렇게 마련된 기판은 인듐링(10)에 의해 벌브(8) 내부에 봉지되고 벌브(8)의 내부가 진공봉지된다. 이것에 의해 제3의 전극이 마련된 촬상관이 완성된다.

이 실시예에서는 제3의 전극(6)은 인듐링(10)이 아니라 제3의 전극인출용핀(17)에 접속되므로 인듐링(10)을 다른 용도로 사용할 수 있고, 예를 들면 인듐링(10)에 전기적으로 접속되도록 메시전극을 배치할 수 있다.

[실시예 8]

다음에, 제17도a 및 제17도b를 참조해서 본 발명의 제8의 실시예를 설명한다.

이 실시예는 제5도d에 도시한 바와 같이 제3의 전극을 인출하는 방법으로 제2도b에 도시한 바와 같은 형상을 같는 제3의 전극(6)을 결합한다. 제17도a는 전자빔을 주사하는 측면에서 본 제3의 전극(6)과 촬상관 타겟의 평면도이고, 제17도b는 이 촬상관의 주요부의 개략적인 단면도이다.

이 실시예에 따른 촬상관은 다음과 같이 제조된다. 우선, 1인치의 크기와 0.5㎜의 두께를 갖는 베릴륨기판(1)의 한쪽면은 광학적으로 마모되고, 1인치의 크기와 30㎛의 두께를 갖는 얇은 유리판은 접착제(28)에 의해 기판(1)에 접착된다. 10.4㎜×16.4㎜의 면적과 10㎚의 두께를 갖는 알루미늄막은 증착작용을 활성화시키는 것에 의해 타겟전극(2)로서 유리기판(1)의 한쪽면상에 형성된다.

CeO₂로 이루어지고 20㎜ψ의 직경과 20㎚의 두께를 갖는 홀주입방지용 블럭층(도시하지 않음)은 진공증착에 의해 타겟전극(2)상에 형성된다. 주로, Se를 함유하는 비정질 반도체로 이루어지고 20㎜ψ의 직경과 30㎛의 두께를 갖는 광도전막(3)은 진공증착에 의해 블럭층상에 형성된다. 0.4Torr 압력하의 Ar가스분위기 중에서 광도전막(3)상에 CdTe가 증착되는 것에 의해 20㎜ψ의 직경과 0.1㎛의 두께를 갖는 다공성 표면층(4)가 형성된다.

별도로, 9.0㎜×15.0㎜ 이상의 개구창을 갖는 SUS304로 이루어진 제3의 전극(6)은 제3의 전극인출용 핀(17)과 접촉해서 유지되는 방법으로 다공성 표면층(4)와의 갭이 0.5㎜로 되는 위치에 벌브(8)에 접착된다. 이렇게 마련된 벌브(8)과 촬상관은 인듐링(10)에 의해 봉지되고 벌브의 내부가 진공봉지된다. 이것에 의해 제3의 전극이 마련된 촬상관이 완성된다.

이 촬상관은 타겟전극(2)를 인듐링(10)에 접속하도록 구성할 수 있다는 이점을 갖는다.

[실시예 9]

다음에, 제18도a 및 제18도b를 참조해서 본 발명의 제9의 실시예를 설명한다.

이 실시예는 제2도b에 도시한 바와 같이 제3의 전극(6)을 제5도a에 도시한 바와 같은 형상을 같는 제3의 전극(6)을 인출하는 방식으로 결합하고 있다. 제18도a는 전자빔을 주사하는 측면에서 본 제3의 전극(6)과 촬상관 타겟의 평면도이고, 제18도b는 이 촬상관의 주요부의 개략적인 단면도이다.

이 실시예에 따른 촬상관은 다음과 같이 제조된다. 우선, 면적이 13.0㎜×19.0㎜이고 두께가 0.5㎜인 베릴륨 기판(1)의 한쪽면을 광학 연마한다. 다음에 홀주입 방지를 위해, CeO₂로 이루어지고 면적이 10.4㎜×16.4㎜이며, 두께가 15㎚인 블럭층(도시하지 않음)을 기판(1)의 연마면상에 진공증착에 의해 형성한다. 다음에, 주성분이 Se고 면적이 10.4㎜×16.4㎜이며 두께가 20㎛인 비정질 반도체의 광도전막(3)에 블럭층상에 진공증착에 의해 형성한다. 0.3Torr 압력하의 Ar가스분위기 중에서 Sb₂S₃이 광도전막(3)상에 증착되고, 면적이 10.4㎜×16.4㎜이고 두께가 0.1㎛인 다공성 표면층(4)가 형성된다. 다음에, 알루미늄을 주성분으로 하고 두께가 0.5㎛인 제3의 전극(6)이 유리기판(30)의 한쪽표면에 진공증착에 의해 형성되고, 접착제(28)을 사용해서 이 유리기판(30)에 기판(1)을 고정시킨다. 이렇게 형성된 유리기판(30)은 인듐링(10)에 의해 벌브(8)에 봉지되고 벌브(8)의 내측은 진공봉지된다. 이렇게 해서 X선 촬상관이 마련된다.

이 실시예에 의한 촬상관의 장점은 기판(1)이 도전물질로 이루어진 경우, 유리기판(30)을 마련하고 있기 때문에 전압이 인듐링(10)을 거쳐서 제3의 전극(6)에 인가된다는 것이다.

[실시예 10]

이하, 제19도a 및 제19도b를 참조해서 본 발명의 제10의 실시예를 설명한다.

이 실시예에서는 제2도j에 도시한 형상을 갖는 제3의 전극(6)을 제5도a에 도시한 바와 같은 제3의 전극을 인출하는 방식으로 결합하고 있다. 제19도a는 전자빔 주사측에서 본 제3의 전극(6)과 촬상관 타겟의 평면도이고, 제19도b는 촬상관의 주요부의 개략적인 단면도이다.

제1의 실시예와 동일한 방식으로 촬상관 타겟이 마련되어 있고, SUS304로 이루어진 제3의 전극(6)(두께 0.1㎜, 개구창의 직경 8.0㎜ψ, 외경 23㎜ψ, 다공성 표면층(4)와의 갭 0.1㎜)이 인듐링(10)에 의해 벌브(8)내에 봉지되고 벌브(8)의 내측은 진공봉지되어 있다. 이렇게 해서 제3의 전극을 갖고 있는 촬상관이 완성된다.

이 실시예에 의한 촬상관의 장점은 화상출력이 사각형인 모니터형상을 필요로 하지 않는 화상, 예를 들면 현미경으로부터의 화상을 촬상하는데 사용될 수 있다는 것이다.

[실시예 11]

이하, 제20도a 및 제20도b를 참조해서 본 발명의 제11의 실시예를 설명한다.

이 실시예에서는 제8도a에 도시한 형상을 갖는 제3의 전극(19)를 제7도a에 도시한 바와 같은 제3의 전극을 인출하는 방식으로 결합하고 있다. 제20도a는 전자빔 주사측에서 본 제3의 전극(6)과 촬상관 타겟의 평면도이고, 제20도b는 촬상관의 주요부의 개략적인 단면도이다.

이 실시예에 따른 촬상관은 다음과 같이 제조된다. 우선, 진공증착에 의해 유효주사영역이 아닌 1인치 ψ 크기의 투명유리기판(1)의 일부분(신호전극핀(5)의 주위를 포함하지 않는 부분)상에 제3의 전극(19)로서 두께가 100㎚인 금속크롬(Cr)막을 형성한다. 다음에 이렇게 형성된 기판(1)의 표면상에 주성분이 SiO₂이고 직경이 22㎜ψ이며 두께가 10㎛인 절연용 박막(18)을 스퍼터링에 의해 형성한다. 이렇게 마련된 기판내에 직경이 1㎜ψ인 구멍을 뚫고 이 구멍내에 신호전극핀(5)를 용착시킨다. 다음에, 산소가스 분위기중에서 증착을 활성화시키는 것에 의해 주성분이 In₂O₃이고 면적이 10.4㎜×16.4㎜이며 두께가 20㎚인 투명도전막을 타겟전극(2)로서 절연막(18)상에 형성한다. 다음에, 홀주입을 방지하기 위해, CeO₂로 이루어지고 직경이 20㎜ψ이며 두께가 10∼30㎚인 블럭층(도시하지 않음)을 타겟전극(2)상에 진공증착에 의해 형성한다. 다음에, 주성분이 Se이고 직경이 20㎜ψ이며 두께가 4∼50㎛인 비정질 반도체의 광도전막(3)을 블럭층상에 진공증착에 의해 형성한다. 0.1∼0.4Torr압력하의 Ar가스분위기중에서 Sb₂S₃이 광도전막(3)상에 증착되고, 주성분이 Sb₂S₃이고 직경이 20㎜ψ이며 두께가 0.1㎛인 다공성 표면층(4)가 형성된다. 이렇게 해서 촬상관 타겟이 마련된다.

이렇게 마련된 촬상관 타겟은 형성될 인듐링에 의해 벌브(8)에 봉지되고 벌브(8)의 내측은 진공봉지된다. 이렇게 해서 제3의 전극을 갖고 있는 촬상관이 완성된다.

이 실시예에 의한 촬상관의 장점은 절연박막(18)의 절연특성을 손상시키지 않고 박형화할 수 있기 때문에 제3의 전극(19)를 도입하는 효과가 현저하다는 것이다.

[실시예 12]

이하, 제21도a 및 제21도b를 참조해서 본 발명의 제12의 실시예를 설명한다.

이 실시예에서는 제8도a에 도시한 형상을 갖는 제3의 전극(19)를 제7도b에 도시한 바와 같은 제3의 전극을 인출하는 방식으로 결합하고 있다. 제21도a는 전자빔 주사측에서 본 제3의 전극(6)과 촬상관 타겟의 평면도이고, 제21도b는 촬상관의 주요부의 개략적인 단면도이다.

이 실시예에 따른 촬상관은 다음과 같이 제조된다. 우선, 진공증착에 의해 유효주사영역이 아닌 1인치 크기의 사파이어기판(1)의 일부분(신호전극핀(5)의 주위를 포함하지 않은 부분)상에 제3의 전극(19)로서 두께가 200㎚인 금속알루미늄막을 형성한다. 다음에 이렇게 형성된 기판상에 크기가 1인치이고 두께가 20㎛인 얇은 유리판(18)을 접착제에 의해 접착시킨다. 그후, 이렇게 마련된 기판내에 직경이 1㎜ψ인 2개의 구멍을 뚫고 이들 구멍내로 핀(17)을 인출하는 제3의 전극과 신호전극핀(5)를 용착시킨다. 다음에, 산소가스 분위기중에서 증착을 활성화시키는 것에 의해 주성분이 In₂O₃이고 면적이 10.4㎜×16.4㎜이며, 두께가 20㎚인 투명도전막을 타겟전극(2)로서 절연막(18)상에 형성한다. 다음에, 홀주입을 방지하기 위해, CeO₂로 이루어지고 직경이 20㎜ψ이며 두께가 10∼30㎜인 블럭층(도시하지 않음)을 타겟전극(2)상에 진공증착에 의해 형성한다. 다음에 주성분이 Se이고 직경이 20㎜ψ이며 두께가 4∼5㎛인 비정질 반도체의 광도전막(3)을 블럭층상에 진공증착에 의해 형성한다. 0.1∼0.4Torr압력하의 Ar가스의 분위기중에서 Sb₂S₃이 광도전막(3)상에 증착되고 주성분이 Sb₂S₃이고 직경이 20㎜ψ이며 두께가 0.1㎛인 다공성 표면층(4)가 형성된다. 이렇게 해서 촬상관 타겟이 마련된다.

이렇게 마련된 촬상관 타겟은 형성될 인듐링(10)에 의해 벌브(8)에 봉지되고 벌브(8)의 내측은 진공봉지된다. 이렇게 해서 제3의 전극을 갖고 있는 촬상관이 완성된다.

이 실시예에 의한 촬상관에서는 제3의 전극(19)와 타겟전극(2)가 2개의 전극핀(17) 및 (5)에 각각 접속되므로, 메시전극(9)를 인출하는데 인듐링(10)을 사용할 수 있다. 그러므로, 이 실시예에는 벌브의 내측벽에 전자빔 편향전극을 마련하고 있는 촬상관에 적용되는 것이 바람직하다.

[실시예 13]

이하, 제22도a 및 제22도b를 참조해서 본 발명의 제13의 실시예를 설명한다.

이 실시예에서는 제8도d에 도시한 형상을 갖는 제3의 전극을 제7도a에 도시한 바와 같은 제3의 전극을 인출하는 방식으로 결합하고 있다. 제22도b는 전자빔 주사측에서 본 제3의 전극(6)과 촬상관 타겟의 평면도이고, 제22도b는 촬상관의 주요부의 개략적인 단면도이다.

이 실시예에 따른 촬상관은 다음과 같이 제조된다. 우선, BN으로 이루어지고 두께가 0.2㎜인 절연박막(18)의 한쪽 표면에 그 내에 창이 있고 SUS304로 이루어지고 두께가 2㎜인 금속판을 접착제를 사용하여 제3의 전극(31)로서 접착한다. 절연박막(18)의 다른쪽 표면에는 면적이 7.4㎜×9.4㎜이고 두께가 30㎚인 도전층을 타겟전극(2)로서 형성한다. BN의 절연박막(18)을 거쳐서 신호전극핀(5)를 고정시키기 우한 신호 인출용 구멍을 형성하고, 도전성의 접착제를 사용하여 신호 전극핀(5)를 고정시킨다. 또한, 진공의 누설을 방지하여 기계적인 강도를 증가시키기 위해 절연용 접착제를 사용해서 공기에 노출되어 있는 측의 핀(5)의 주위를 고정시킨다. 다음에, 홀주입을 방지하기 위해, CeO₂로 이루어지고 직경이 14㎜ψ이며 두께가 10 ∼ 30㎜ 블럭층(도시하지 않음)을 타겟전극상에 진공증착에 의해 형성한다. 다음에, 주성분이 Se이고 직경이 14㎜ψ이며 두께가 4∼5㎛인 비정질 반도체의 광도전막(3)을 블럭층상에 진공증착에 의해 형성한다. 0.1∼0.4Torr압력하의 Ar가스분위기중에서 Sb₂S₃이 광도전막(3)상에 증착되고, 주성분이 Sb₂S₃이고 직경이 14㎜ψ이며 두께가 0.1㎛인 다공성층(4)가 형성된다. 이렇게 해서 촬상관 타겟이 마련된다.

이렇게 마련된 촬상관 타겟은 형성될 인듐링(10)에 의해 벌브(8)에 봉지되고, 벌브(8)의 내측은 진공봉지된다. 이렇게 해서 제3의 전극을 갖고 있는 X선 촬상관이 완성된다.

이 실시예에 의한 촬상관의 장점은 제3의 전극으로서 금속판을 사용하기 때문에 비주사영역으로부터의 X선 입사를 셰이딩할 수 있어 촬상관 타겟의 기계적 강도를 증가시킬 수 있다는 것이다.

[실시예 14]

이하, 제23도a 및 제23도b를 참조해서 본 발명의 제14의 실시예를 설명한다.

이 실시예에서는 제8도a에 도시한 형상을 갖는 제3의 전극(19)를 제7도b에 도시한 바와 같은 제3의 전극을 인출하는 방식으로 결합하고 있다. 제23a는 전자빔 주사측에서 본 제3의 전극(6)과 촬상관 타겟의 평면도이고, 제23도b는 촬상관의 주요부의 개략적인 단면도이다.

이 실시예에 따른 촬상관은 다음과 같이 제조된다. 우선, 타겟 전극핀(5)와 제3이 전극핀(17)의 사전에 마련되어 있는 크기 1인치의 BN기판을 마련한다. 다음에 진공증착에 의해 유효주사영역이 아닌 기판(1)의 일부분(타겟전극핀(5)의 주위를 포함하지 않는 부분)상에 제3의 전극(19)로서 두께가 200㎚인 금속크롬(Cr)막을 형성한다. 다음에 이렇게 형성된 표면상에 절연박막(18)로서 폴리이미드 폴리머 박막(18)을 일반적인 코팅법에 의해 형성한다. 기판(1)을 30분동안 250℃에서 열처리하고, 그 표면상에 두께 1㎛의 절연막(18)을 마련한다.

기판표면의 평활도를 증가시키고 가스가 절연막(18)로부터 방출되는 것을 방지하기 위해, 150℃의 기판온도에서 진공증착에 의해 크기가 1인치인 As₂Se₃막(50)을 절연막(18)상에 형성한다. 다음에, 사전에 마련된 타겟전극핀(5)에 의한 As₂Se₃막 (50)과 절연박막(18)의 일부분을 제거한다. 다음에 산소가스 분위기중에서 증착을 활성화시키는 것에 의해 주성분이 In₂O₃이고 면적이 10.4㎜×16.4㎜이며 두께가 20㎚인 투명도전막을 타겟전극(2)로서 As₂Se₃막(50)상에 형성한다. 다음에 홀주입을 방지하기 위해, CeO₂로 이루어지고 직경이 20㎜ψ이며 두께가 10∼30㎚인 블럭층(도시하지 않음)을 타겟전극(2)상에 진공증착에 의해 형성한다. 다음에, 주성분이 Se이고 직경이 20㎜ψ이며 두께가 4∼50㎛인 비정질 반도체의 광도전막(3)을 블럭층상에 진공증착에 의해 형성한다. 0.1∼0.4Torr압력하의 Ar가스의 분위기중에서 Sb₂S₃이 광도전막(3)상에 증착되어 직경이 20㎜ψ이고 두께가 0.1㎛인 다공성층(4)가 형성된다. 이렇게 해서 촬상관 타겟이 마련된다.

이렇게 마련된 촬상관 타겟은 형성될 인듐링(10)에 의해 벌브(8)에 봉지되고 벌브(8)의 내측은 진공봉지된다. 이렇게 해서 제3의 전극을 갖고 있는 촬상관이 완성된다.

이 실시예에 의한 촬상관의 장점은 절연막(18)을 얇게 할 수 있으므로, 입사하는 X선 화상의 손실을 감소시킬 수 있어 고감도의 X선 화상을 얻을 수 있는 것이다.

[실시예 15]

이하, 제24도a 및 제24도b를 참조해서 본 발명의 제15의 실시예를 설명한다.

이 실시예에서는 제2도a 및 제2도b에 도시한 형상을 갖는 제3의 전극(6) 및 (19)를 제5도d 및 제7도a에 도시한 바와 같은 제3의 전극을 인출하는 방식으로 결합하고 있다. 제24도a는 전자빔 주사측에서 본 제3의 전극(6)과 촬상관 타겟의 평면도이고, 제24도b는 촬상관의 주요부의 개략적인 단면도이다.

제3의 전극(6)과 접촉하고 있는 제3의 전극 인출용 핀(17)이 부착되는 벌브(8)에 인듐링(10)을 사용해서 제11의 실시예와 동일한 방법으로 제조된 제3의 전극(19)가 마련되어 있는 촬상관 타겟을 봉지한다. 2개의 제3의 전극(6) 및 (19)가 마련된 찰상관을 벌브(8)의 내부를 진공봉지하여 마련한다.

이 촬상관의 장점은 2개의 제3의 전극을 사용하기 때문에 제3의 전극의 도입효과가 현저하다는 것이다.

실시예 1∼실시예 15에 마련된 촬상관을 텔레비젼 카메라에 패키지하고 이 카메라에 캐소드와 동일한 전위의 제3의 전극을 사용하는 방법도 있다. 이 경우 어떤 촬상관에서도 500V 이상의 타겟전압에 의해 워터폴현상 및 반전현상 등의 바람직하지 않은 현상이 발생하지 않는다는 것이 확인되었다.

[실시예 16]

제9도 실시예 1∼15에 따른 촬상관 중의 하나를 사용한 촬상장치를 도시한다.

500V이상의 타겟전압이 타겟전원(21)에서 촬상관으로 인가된다. 제9도에 있어서, 동기신호 발생장치(23)은 동기신호를 전자빔 주사회로(24) 및 전원(22)로 공급한다. 전원(22)는 제어전압을 제3의 전극(6)에 공급하고 화상왜곡을 억제한다. 전원(22)에 조립되어 사전에 메모리에 기억된 제어전압이 제3의 전극에 공급되면, 상기 바람직하지 않은 화상현상이 없는 고화질의 화상을 얻을 수 있다.

[실시예 17]

제25도에 실시예 1∼15에 따른 촬상관 중의 하나를 사용한 촬상시스템을 도시한다. 500V 이상의 타겟전압은 타겟전원(21)에서 촬상관으로 인가된다.

이 상태에서 테스트패턴(36)이 촬상된다. 이렇게 해서 얻어진 화상신호는 동작장치(34)로 보내진다. 한편, 기준신호발생기(32)는 극성반전회로(33)을 거쳐서 동작장치(34)로 보내지는 기준테스트 패턴신호를 전기적으로 발생한다. 동작장치(34)로 공급된 이들 2종류의 신호는 주로 가산되어 화상모니터(35)상에 재생된다. 따라서, 이렇게 해서 표시된 모니터화상은 반대극성과 기준테스트 패턴신호의 중첩결과이다. 그러므로, 촬상관에서의 신호와 기준테스트패턴 발생기(32)로부터의 신호사이에 차분이 있으면 즉 촬상관으로부터의 출력이 왜곡을 포함하면, 흑백으로 묘화된 2개의 테스트패턴을 관측할 수 있고, 촬상관으로부터의 출력이 왜곡을 포함하지 않으면 단일의 테스트패턴화상을 관측할 수 있다.

이것에 의해 화상왜곡을 판정하는 기준을 확립할 수 있다. 또한, 전원(22)는 제어전압을 기억할 수 있는 메모리에 연결되고, 동기신호발생회로(23)으로부터의 타이밍신호에 따라 제3의 전극(6)으로 화상왜곡을 억제하는 제어전압을 공급한다.

전원(22)로부터의 제어전압은 상기 화상왜곡 판정기준에 따라서 변화된다. 그 후 모니터상에서 2개의 테스트패턴을 제거하는 전압이 상기 연결된 메모리에 순차 기억되면, 전체 화상의 왜곡을 억제할 수 있는 제어전압을 결정할 수 있다.

[실시예 18]

제26도는 본 발명에 따른 촬상관을 사용한 3개의 촬상관을 갖고 있는 고정밀도 텔레비젼의 주요부를 도시한 개략도이다. 제26도에 있어서, R, G, B는 각각 본 발명에 따른 R, G, B 채널용 촬상관, (37)은 전원, (38)은 화상신호증폭부, (39)는 전자빔 제어전원부, (40)은 뷰파인더, (41)은 제어패널, (42)는 색분리프리즘, (43)은 렌즈이다. 이 실시예에 따른 컬러카메라는 촬상관 각각에 인가된 전압에 의해 동작하므로, 타겟전극의 전위가 예를 들면 각각의 촬상관내에서 광도전막에 전하의 애벌랜치 증배를 발생시킬 정도로 충분한 전개를 갖고 캐소드전극에 대해서 정의 전위로 된다. 이 경우, 주성분이 Se이고 두께가 8㎛인 비정질 반도체의 광도전층이 마련된 실시예 5에 따른 촬상관을 카메라내에 패키지하고 타겟전압이 880V, 캐소드전위의 제3의 전극과 주사선수가 1125인 조건하에서 동작시킨다. 그 후, 이 실시예에 따른 카메라는 종래의 컬러카메라보다 약 100배 높은 감도를 갖는 고정밀도 화상을 제공할 수 있고, 화상왜곡, 셰이딩, 워터폴현상 및 반전현상 등의 상술한 바람직하지 않은 현상을 일으키지 않는다.

[실시예 19]

제27도는 본 발명에 따른 X선 촬상관을 마련한 X선 화상분석시스템의 개략도이다. 제27도에 있어서 (44)는 본 발명에 따른 X선 촬상관, (45)는 X을 사용해서 검사할 피사체, (46)은 X선원, (47)은 방사된 X선, (48)은 프레임메모리, (49)는 화상처리장치, Rℓ은 부하저항이다.

1예로서 비정질 Se를 함유하고 두께가 20㎛인 광도전막이 마련된 실시예 9에 따른 촬상관을 제27도에 도시한 X선 화상분석시스템에 패키지하고, 타겟전압이 2000V, 캐소드전위에서의 메시전극인 조건하에서 동작시킨다. 이와 같이 하는 것에 의해 상술한 화상왜곡, 셰이딩, 워커폴현상 및 반전현상 등의 바람직하지 않은 화상현상을 발생시키지 않고 전하의 애벌랜치 증배를 광도전막내에서 일으킬 수 있으므로 X선 분석을 고감도이고 높은 S/N으로 달성할 수 있다.

본 발명은 화상왜곡, 셰이딩, 워터폴현상 및 반전현상 등의 바람직하지 않은 현상을 발생시키지 않고, 타겟전극 또는 메시전극에서의 승압된 전압에 의해 동작시킬 수 있는 촬상관을 제공할 수 있다. 그러므로, 본 발명에 따르면 감도, 해상도, 지연 등의 여러 가지 특성을 대폭으로 개선시킬 수 있으므로 우수한 촬상시스템을 실현할 수 있다.

본 발명에 따른 촬상관은 텔레비젼 카메라, 특히 고정밀도 카메라에 가장 적합하고 이 촬상관이 마련된 X선 화상분석시스템에 의해 높은 S/N으로 신호처리를 실현할 수 있다.

본 발명의 실시에 1∼15에 따른 제3의 전극을 마련하고 텔레비젼 카메라에 패키지된 촬상관을 500V 이상의 타겟전압으로 동작시킨다. 이 경우, 캐소드 전위 또는 소정의 전위용으로 설정된 제3의 전극에 의해 실시예 1∼15중의 어느 하나에 따른 촬상관이 마련된 텔레비젼 카메라에 있어서는 상술한 셰이딩 등의 바람직하지 않은 화상현상이 발생하지 않게 한다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러가지로 변경가능한 것은 물론이다.

Claims (20)

1. 적어도 광도전막 및 타겟전극을 구비한 촬상관 타겟부, 상기 타겟부와 대향해서 배치된 메시전극, 전자빔을 방출하는 캐소드전극과 이 전자빔을 주사하는 수단을 구비하고 상기 메시전극과 대향하여 메시전극에 대해서 타겟부와 대향하는 측상에 배치된 주사빔 방출수단 및 상기 타겟부와 절연되고 촬상관이 동작하는 동안 상기 타겟부의 비주사영역의 표면전위를 제어하는 제어전극을 구비하는 촬상관, 상기 타겟전극에 전압을 인가하는 제1의 전압인가수단, 상기 제어전극에 전압을 인가하는 제2의 전압인가수단, 상기 전자빔을 주사하는 회로 수단 및 상기 회로수단으로 상기 전자빔을 주사하는데 필요한 동기신호를 공급하고, 상기 제2의 전압인가수단에 타이밍펄스를 공급하는 동기신호 생성수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어전극은 상기 촬상관 타겟부와 메시전극 사이에 배치되고 상기 메시전극과 절연되어 상기 비주사영역상에 배치된 것을 특징으로 하는 촬상장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제어전극은 그의 표면상에 2차 전자의 방출을 억제하는 층을 갖는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 2차 전자의 방출을 억제하는 층은 주로 Sb₂Se₃, AS₃Se₃또는 CdTe로 구성되는 다공성 박막인 것을 특징으로 하는 촬상장치.
5. 제2항에 있어서, 상기 제어전극은 상기 타겟부의 비주사영역 표면상에 형성된 절연층상에 배치되는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 절연층은 단일층 또는 2개 이상의 단일층을 적층해서 형성된 복합층이며, 상기 단일층은 산화물, 플루오르화물, 질화물, 탄화실리콘, 황화아연, 폴리이미드폴리머 및 에폭시폴리머로 구성되는 군에서 선택된 적어도 하나도 이루어지고, 상기 산화물은 Mg, Aℓ, Si, Ti, Mn, Zn, Ge, Y, Nb, Sb, Ta 및 Bi로 구성되는 군에서 선택된 적어도 하나의 산화물 또는 이들 원소의 적어도 2개의 산화물의 혼합물이고, 상기 플루오르화물은 Li, Na, Mg, Aℓ, K, Ca, Ge, Sr, Ln 및 Ba로 구성되는 군에서 선택된 적어도 하나의 플루오르화물 또는 이들 원소의 적어도 2개의 플루오르화물의 혼합물이며, 상기 질화물은 B, Aℓ 및 Si로 구성되는 군에서 선택된 적어도 하나의 질화물 또는 이들 원소의 적어도 2개의 질화물의 혼합물인 것을 특징으로 하는 촬상장치.
7. 제2항에 있어서, 상기 제어전극은 상기 촬상관 타겟부에 면하고 있는 상기 메시전극의 표면의 둘레부상에 형성된 절연층상에 배치되는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 절연층은 단일층 또는 2개 이상의 단일층을 적층해서 형성된 복합층이며 상기 단일층은 산화물, 플루오르화물, 질화물, 탄화실리콘, 황화아연, 폴리이미드폴리머 및 에폭시폴리머로 구성되는 군에서 선택된 적어도 하나로 이루어지고, 상기 산화물은 Mg, Aℓ, Si, Ti, Mn, Zn, Ge, Y, Nb, Sb, Ta 및 Bi로 구성되는 군에서 선택된 적어도 하나의 산화물 또는 이들 원소의 적어도 2개의 산화물의 혼합물이고, 상기 플루오르화물은 Li, Na, Mg, Aℓ, K, Ca, Ge, Sr, Ln 및 Ba로 구성되는 군에서 선택된 적어도 하나의 플루오르화물 또는 이들 원소의 적어도 2개의 플루오르화물의 혼합물이며, 상기 질화물은 B, Aℓ 및 Si로 구성되는 군에서 선택된 적어도 하나의 질화물 또는 이들 원소의 적어도 2개의 질화물의 혼합물인 것을 특징으로 하는 촬상장치.
9. 제2항에 있어서, 상기 제어전극은 진공으로 상기 타겟부 및 상기 메시전극과 절연되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
10. 제2항에 있어서, 상기 제어전극은 그의 중앙부에 사각형의 개구창을 갖는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
11. 제2항에 있어서, 상기 제어전극은 그의 중앙부에 원형의 개구창을 갖는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
12. 제2항에 있어서, 상기 제어전극은 그의 중앙부에 타원형형의 개구창을 갖는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
13. 제2항에 있어서, 상기 제어전극은 금속으로 구성되는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
14. 제2항에 있어서, 상기 제어전극은 상기 메시전극과 대향된 적어도 그의 측면상에서 거칠게 되어 있는 촬상 장치.
15. 제1항에 있어서, 상기 광도전막은 주로 Se를 함유하는 비정질 물질로 구성되는 촬상장치.
16. 기판, 적어도 상기 기판상에 형성된 타겟전극과 광도전막을 구비하는 타겟부, 상기 타겟부와 대향해서 배치된 메시전극, 상기 메시전극과 대향하고 상기 메시전극에 대해서 상기 타겟부와 대향하는 측상에 배치되며 전자빔을 방출하는 캐소드전극과 상기 전극빔을 주사하는 수단을 구비한 주사빔 방출 수단 및 상기 타겟부와 절연되고 촬상관이 동작하는 동안 상기 타겟부의 비주사영역의 표면전위를 제어하고, 그의 외부에서 인가되는 제어전압을 수신하는 단자를 갖는 제어전극을 포함하는 촬상관의 동작방법으로서, 상기 광도전막은 주로 Se를 함유하는 비정질 물질로 구성되고, 상기 방법은, 상기 타겟전극에 인가할 전압보다 낮은 전압을 상기 촬상관의 상기 제어 전극에 인가하는 스템과 상기 광도전막에 0.8×10⁶V/㎝ 이상의 전계를 인가하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상관의 동작방법.
17. 그의 한쪽끝이 개구된 벌브, 인듐링을 사용해서 상기 벌브의 상기 끝을 봉지하는 기판, 상기 벌브내의 상기 기판상에 형성된 타겟전극과 상기 타겟전극상에 형성된 광동전막을 구비한 촬상관 타겟부, 상기 벌브와 함께 상기 타겟부와 대향해서 배치된 메시전극, 전극빔을 방출하는 캐소드전극과 상기 전극빔을 주사하는 수단을 구비하고 상기 메시전극과 대향하며 상기 메시전극에 대해서 상기 타겟부와 대향하는 측상에 배치된 주사빔 방출수단 및 상기 타겟부의 비주사영역의 표면전위를 제어하고 상기 타겟부와 상기 메시전극과 전기적으로 절연되어 이들 사이의 비주사영역에 배치되고, 그의 외부에서 인가되는 제어 전압을 수신하는 단자를 갖는 제어전극을 포함하는 촬상관의 동작방법으로서, 다음 조건하에서 상기 촬상관을 동작시키는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상관의 동작방법.

    Vk＜Vg＜Vm·(Lg/Lm) 그리고

    Vg＜Vt

    (여기서 Vg는 제어전극 전압, Vk는 캐소드 전극전압, Vm은 메시전극과 캐소드 전극사이의 전위차, Vt는 타겟전극과 캐소드전극 사이의 전위차, Lg는 광도전막과 제어전극 사이의 거리, Lm은 광도전막과 메시전극 사이의 거리).
18. 그의 한쪽끝이 개구된 벌브, 인듐링을 사용해서 상기 벌브의 상기 끝을 봉지하는 기판, 상기 벌브내의 상기 기판상에 형성된 타겟전극과 상기 타겟전극상에 형성된 광도전막을 구비한 촬상관 타겟부, 상기 벌브와 함께 상기 타겟부와 대향해서 배치된 메시전극, 전극빔을 방출하는 캐소드 전극과 상기 전극빔을 주사하는 수단을 구비하고 상기 메시전극과 대향하며 상기 메시전극에 대해서 상기 타겟부와 대향하는 측상에 배치된 주사빔 방출수단 및 상기 타겟부의 비주사영역의 표면전위를 제어하고, 상기 타겟부와 상기 메시전극과 전기적으로 절연되어 이들 사이의 비주사영역에 배치되고, 그의 외부에서 인가되는 제어전압을 수신하는 단자를 갖는 제어전극을 포함하는 촬상관의 동작방법으로서, 상기 광도전막은 주로 Se를 함유하는 비정질 물질로 구성되고, 상기 방법은 상기 타겟전극에 인가할 전압보다 낮은 전압을 상기 촬상관의 상기 제어 전극에 인가하는 스텝과 상기 광도전막에 0.8×10⁶V/㎝ 이상의 전계를 인가하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상관의 동작방법.
19. 적어도 광도전막 및 타겟전극을 구비한 촬상관 타겟부, 상기 타겟부와 대향해서 배치된 메시전극, 전자빔을 방출하는 캐소드전극과 이 전자빔을 주사하는 수단을 구비하고 상기 메시전극과 대향하며 메시전극에 대해서 타겟부와 대향하는 측상에 배치된 주사빔 방출수단 및 상기 타겟부와 절연되고 촬상관이 동작하는 동안에 상기 타겟부의 비주사영역의 표면전위를 제어하는 제어전극을 구비하는 촬상관의 동작방법으로서, 상기 타겟전극에 인가할 전압보다 낮은 전압을 상기 제어전극에 인가하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상관의 동작방법.
20. 적어도 광도전막 및 타겟전극을 구비한 촬상관 타겟부, 상기 타겟부와 대향해서 배치된 메시전극, 전자빔을 방출하는 캐소드전극과 이 전자빔을 주사하는 수단을 구비하고 상기 메시전극과 대향하며 메시전극에 대해서 타겟부와 대향하는 측상에 배치된 주사빔 방출수단 및 상기 타겟부와 절연되고 촬상관이 동작하는 동안에 상기 타겟부의 비주사영역의 표면전위를 제어하는 제어전극을 구비하는 촬상관의 동작방법으로서, 상기 광도전막은 주로 Se를 함유하는 비정질 물질로 구성되고, 상기 타겟전극에 인가할 전압보다 낮은 전압을 상기 제어전극에 인가하는 스텝과 상기 광도전막에 0.8×10⁶V/㎝ 이상의 전계를 인가하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상관의 동작방법.