NL8900039A - Beeldversterkerbuis met chroomoxyde coating. - Google Patents

Description

N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Beeldversterkerbuis met chroomoxyde coating.

De uitvinding heeft betrekking op een beeldversterkerbuis met een door een ingangsvenster, een uitgangsvenster en een, gedeeltelijk uit lichtdoorlatend elektrisch isolerend materiaal, bestaand cylindervormig manteldeel gevormde behuizing waarin een ingangsscherm en een elektronenoptisch systeem voor afbeelding van foto-elektronen op een uitgangsscherm is opgenomen.

Een dergelijke beeldversterkerbuis is in de vorm van een röntgenbeeldversterkerbuis bekend uit ÜS 3,026,437 en in de vorm van een helderheidsversterkerbuis uit US 4,286,148. In dergelijke buizen is ter voorkoming van locale ontladingsverschijnselen een glazen gedeelte van de omhulling aan een binnenzijde vaak bedekt met een halfgeleidend materiaal. Ontladingsverschijnselen kunnen in beeldversterkerbuizen meteen fotogevoelig ingangsscherm een beeldverstorende werking hebben doordat daarbij geëmitteerd licht de fotogevoelige laag activeert, bijvoorbeeld fotoelektronen vrijmaakt, die met beelddragende foto-elektronen op het uitgangsscherm worden afgebeeld en aldus in de beeldvorming treden.

In üS 3,026,437 wordt als voorbeeld voor afdekkend materiaal chroomoxyde genoemd. Bij bekende afdeklagen treden als bezwaren op, dat de laag niet transparant is, bijvoorbeeld uit groen chroomoxyde bestaat, of dat de weerstand van de laag relatief gering is waardoor een vrij grote lekstroom optreedt die het voor bedrijven van de buis benodigd vermogen beduidend vermeerdert. Ook zijn bekende afdeklagen relatief dik en weinig homogeen van dikte en structuur.

De uitvinding beoogt de genoemde bezwaren op te heffen en daartoe heeft een beeldversterkerbuis van de in de aanhef genoemde soort volgens de uitvinding tot kenmerk, dat althans een gedeelte van een transparant manteldeel met doorzichtig chroomoxyde is bedekt.

Doordat in een beeldversterkerbuis volgens de uitvinding een doorzichtig gedeelte van de onhulling is bedekt met een doorzichtige weerstandslaag, blijft de doorzichtigheid behouden waardoor via die gedeelten de fotocathode kan worden geactiveerd voor controlemetingen en dergelijke en is daarbij een weerstandslaag met een goede hechting en werkingen met een relatief hoge weerstandswaarde gerealiseerd.

In een voorkeursuitvoering vormt de beeldversterkerbuis een röntgenbeeldversterkerbuis met een Csl ingangsscherm en bevindt het transparante gedeelte van de omhulling zich nabij het uitgangsscherm. Met een afdeklaag volgens de uitvinding is zowel een goede homogenisering van de veldsterkte over het oppervlak, een goed bepaalde relatief geringe lekstroom, als de mogelijkheid van activeren van de fotocathode van buitenaf gerealiseerd.

In een verdere uitvoeringsvorm is in een helderheidsversterkerbuis althans een gedeelte van de cylindervormige behuizing met een doorzichtige chroomoxydelaag bedekt waardoor ook hier met een betrouwbare, relatief geringe lekstroom ontladingsverschijnselen zijn vermeden. Omdat de voeding van deze buizen bij voorkeur gering moet zijn, is hier een lage lekstroom zeer gunstig.

In een voorkeursuitvoering wordt de translucente chroomoxydelaag, gevormd door aanbrengen van een relatief dunne laag chroomnitraat door middel van penselen, sprayen of dompelen, welke laag vervolgens uitgestookt bij ongeveer 520-530°C. Aldus ontstaat een dunne, goed hechtende en goed homogene laag chroomoxyde met een relatief hoge weerstandswaarde en een relatief geringe secundaire emissiecoëfficiënt waardoor de kans op het optreden van locale ontladingen sterk is gereduceerd.

Aan de hand van de tekening zullen in het navolgende enkele voorkeursuitvoeringen volgens de uitvinding nader worden beschreven. In de tekening toont

Figuur 1 een röntgenbeeldversterkerbuis volgens de uitvinding, en

Figuur 2 een helderheidsversterkerbuis volgens de uitvinding.

Een röntgenbeeldversterkerbuis zoals weergegeven in figuur 1 toont een ingangsvenster 2, een uitgangsvenster 4, een cylindervormige mantel 6 en een isolatiering 7 die samen een geëvacueerde ruimte 8 omsluiten. In de ruimte 8 zijn een ingangsscherm 10, een uitgangsscherm 12 en een elektronen optisch afbeeldingssysteem 14 opgenomen. Het ingangsscherm van de buis vormt hier een afzonderlijke folie en bestaat bij voorbeeld uit titaan. Een ingangsvenster uit titaan behoeft ook voor buizen met een groot ingangsvenster niet dikker te zijn dan bijvoorbeeld ongeveer 0,2 mm waardoor daarin slechts een geringe verstrooiing van een te detecteren röntgenbundel optreedt. Het ingangsscherm omvat hier een concave drager 16, bij voorkeur uit aluminium, die nu omdat die niet als vacuümwand dient ook dun kan zijn. Op de drager is een laag luminescentie materiaal 18 aangebracht en daarop, hier onder tussenvoeging van een scheidingslaag 20, een fotocathode 22. Het ingangsscherm vormt, bijvoorbeeld samen met een hier eveneens aangegeven afschermring 24 een eerste elektrode van het elektronen optisch afbeeldingssysteem 14 waarvan hier verder een focusseerelektrode 26, een eerste anode 28 en een bij voorkeur in elektrisch contact met het ultgangsscherm staande eindanode 30 deel uit maken. De mantel 6 van het huis heeft hier een cirkelvormige doorsnede, maar kan ook met het uitgangsvenster, het ingangsscherm en eventueel het uitgangsscherm en het uitgangsvenster, rechthoekig zijn uitgevoerd. De isolatiering 7 bestaat hier uit een translucent materiaal en is volgens de uitvinding aan de binnenzijde bedekt met een laag eveneens translucent chroomoxyde 32 dat door middel van chroomnitraat en uitstoken op de ringwand is aangebracht. Een aldus verkregen laag chroomoxyde heeft een relatief geringe dikte en een relatief hoge weerstand. Het chroomnitraat is bijvoorbeeld aangebracht door onderdompeling van de ring.

Figuur 2 toont een beeldversterkerbuis volgens de uitvinding in de vorm van een helderheidsversterker met een huis 40 waarvan een bijvoorbeeld vezeloptisch ingangsvenster 42, een uitgangsvenster 44 en een cilindervormig buiswandgedeelte 46 deel uit maken. Het ingangsvenster is aan een bij voorkeur holvormige binnenzijde 48 voorzien van een fotocathode 50. Tegenover de fotocathode bevindt zich hier een kanaalversterkerplaat 52 met een ingangsvlak 54 en een uitgangsvlak 56. Tussen de fotocathode en de kanaalplaat bevindt zich een elektrode 58 en een nabij het ingangsvlak van de kanaalplaat gelegen elektrode 60 die bij voorkeur een geheel vormt met een gebruikelijke ingangselektrode aangebracht op het ingangsvlak van de kanaalplaat. Gebruikelijke fotocathoden vertonen een zodanige elektrische geleiding dat deze als elektrode in het elektronenoptisch systeem kunnen worden beschouwd. Indien dit niet het geval is, kan een, voor de te meten straling, transparante extra elektrode worden aangebracht. Het uitgangsvenster 44 draagt aan de binnenzijde een luminescentielaag 62. De fotocathode 50 is via een elektrisch geleidend wanddeel 66 verbonden met een aansluiting 68 en de tussenelektrode 58 is verbonden met een aansluiting 70. Met een spanningsbron 72 is de tussenelektrode 70 op een ten opzichte van de fotocathode relatief hoge positieve potentiaal, bijvoorbeeld van +5 kV instelbaar. De ingangselektrode 60 die elektrisch een geheel vormt met een kanaalingangselektrode die is aangebracht op het kanaalingangsvlak 54 is van een aansluiting 74 voorzien. Met een spanningsbron 76 is de ingangselektrode op een ten opzichte van de tussenelektrode relatief lage potentiaal van bijvoorbeeld +1 kV instelbaar. Via een spanningsbron 78 en een aansluiting 80 is een uitgangselektrode van de kanaalplaat 52 op een ten opzichte van de ingangselektrode hogere potentiaal en via een spanningsbron 82 en een aansluiting 84 is het uitgangsvenster op een weer wat hogere potentiaal instelbaar. In een practische buis zullen inzonderheid de voor de afbeelding van de fot.o-elektronen op de kanaalplaat relevante potentialen veeleer van een gemeenschappelijke bron worden afgenomen, dit vooral omdat eventuele spanningsvariaties dan evenredig alle potentialen beïnvloeden waarvoor de elektronenoptische instelling veel minder gevoelig is. Het buiswandgedeelte 46 is volgens de uitvinding bedekt met een laag transparant chroomoxyde waardoor een homogeen over dit gedeelte verlopende potentiaal is gerealiseerd, het betreffende wandgedeelte translucent blijft en bij aangesloten potentialen slechts een geringe lekstroom op zal treden.

Claims (4)

1. Beeldversterkerbuis met een door een ingangsvenster, een uitgangsvenster en een gedeeltelijk uit lichtdoorlatend, elektrisch isolerend materiaal bestaand manteldeel gevormde behuizing waarin een elektronenoptisch systeem voor afbeelding van foto-elektronen uit een fotocathode op een uitgangsscherm is opgenomen, met het kenmerk, dat althans een gedeelte van het lichtdoorlatende manteldeel met doorzichtig chroomoxyde is bedekt.

2. Beeldversterkerbuis volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het ingangsscherm een laag Csl als luminescentielaag met een daarop aangebrachte fotocathode bevat.

3. Beeldversterkerbuis volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het ingangsscherm wordt gevormd door een op een binnenzijde van het ingangsvenster aangebrachte fotocathodelaag.

4. Beeldversterkerbuis volgens één der conclusies 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat de chroomoxydelaag is aangebracht in de vorm van een dunne laag chroomnitraat. die bij ongeveer 525°C is uitgestookt.