SU1046797A1

SU1046797A1 - Electronic device

Info

Publication number: SU1046797A1
Application number: SU813269788A
Authority: SU
Inventors: Михаил Рувимович Айнбунд
Original assignee: Предприятие П/Я М-5273
Priority date: 1981-04-08
Filing date: 1981-04-08
Publication date: 1983-10-07

Description

Изобретение относитс к электровакуумным приборам (ЭВП), а koHKpeTнее к приборам, содержащим микроканальные пластины (МКП), например фот электронные умножители (ФЭУ), вторич . ноэлектронные умножители (ВЭУ), усилители изображени (УИ) и др. Извест на конструкци ЭВП, содержаща систему электродов, включающих МКП, в которых подвод напр жени питани к провод щим по1фыти м на торцах МКП и их крепление осуществлено с помощью сочетани металлических и изол ционных колец, установленны);: между МКП и другими электродами прибора Е 1 . В данном устройстве в случае использовани тонких колец возможно обеспечение необходимых малых междуэлектродных рассто ний, однаксэ конструкци при этом механически непрочна ,.а в случае увеличени толщины крепежных колец дл увеличени ме ханической прочности увеличиваютс междуэлектродные рассто ни и соответствённо ухудшаютс параметры прибора . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс электровакуумный прибор, содержащий МКП с двум провод щими покрыти ми, прилегающую одним торцом к держателю из изол ционногоматериала, имеющему токовводы, электрически соединенные с провод щими покрыти ми пластины, В известной конструкции ЭВП обеспечиваетс достаточно высока механическа прочность. При этом одна из торцовых поверхностей МКП вл етс свободной. Это позвол ет располагать на очень малом рассто нии ( до ,2 мм) от этой торцовой поверхности МКП электрод прибора, например фотокатод в ФЭУ или УИ, что обест1ечивает улучшение параметров приборов { 2 , Недостатком известной конструкции вл етс то, что толщина участка дер жател под МКП вл етс довольно зна чительной, так как она определ етс механической прочностью использованного изол ционного материала, толщиной вводов и их электрической изол цией . Толщина держател под НКП дост гает нескольких миллиметров и рассто ние от второй торцовой поверхнос ти МКП до электродов (например, до коллектора в ФЭУ экрана в УИ, второ МКП в ФЭУ или ВЭУ ) оказываетс большим , В реаультате этого даже при больших значени х ускор ющих напр жений ухудшаютс параметры приборов, завис щие от степени размыти электронных пучков: пространственное, амплитудное и временное разрешение. Цель изобретени - улучшение пространственного , временного и амплитудного разрешени прибора. Указанна цель достигаетс тем, что в электровакуумном приборе, содержащем микроканальную пластину с двум провод щими покрыти ми, прилегающую одним торцом к держателю из изол ционного материала, имеющему токовводы электрически соединенные с провод щими покрыти ми пластины, токовводы расположены в держателе напротив боковой поверхности пластины, а провод щие покрыти выполнены с выступами, расположенными за пределами рабочих поверхностей торцов пластины напротив токовводов, и разделены зазором,- составл ющим не менее толщины пластины, при этом выступ покрыти на прилегающем к держателю торце пластины простираетс по крайней мере до границы торца, а выступ покрыти с противоположного торца пластины простираетс через границу торца по крайней мере на боковую поверхность пластины. Кроме того, выступ покрыти с противоположного торца пластины простираетс через границы торцов на боковую поверхность пластины и часть нерабочей поверхности торца, прилегаю- . щего к держателю. На фиг.1 представлена схематически конструкци ЭВП (например, на фиг.2 - конфигураци провод щих покрытий на МКП; на фиг.З варианты расположени провод щих покрытий на МКП на фиг.5 схематически конструкци ЭВП с двум МКП. Устройство содержит фотокатод 1, МКП 2, люминecцeнtный экран 3, держатель 4, провод щие покрыти 5 и 6, токовводы 7 и 8, выступы 9 и 10 провод щих покрытий, провод щие участ- ки 11 и 12 держагел , выступ 13 покрыти , нерабочую поверхность 1 торца МКП, вторую МКП 15, коллектор 16 и дополнительные токовводы 17 и 18. На фиг. I- такве указаны диаметры D рабочих поверхностей фотокатода, МКП и экрана и зазоры айв между провоД щими покрыти ми. В приборе типа УИ (фиг.1), содержащем фотокатод 1, МКП 2 и люминесцентный экран 3, МКП закреплена одним торцом на держателе , выполненном из изол ционного материала, например керамики. Диаметры D рабочих поверхностей фотокатода, МКП и экрана одинаковы . На торцовых поверхност х МКП нанесены провод щие покрыти 5 и 6 (фиг.1 и 2), полностью охватывающие рабочие части поверхности торцов МКП, ограниченные диаметром D, В теле держател k расположены токовводы 7 и 8, причем таким образом , -что их концы расположены против боковой поверхности МКП 2. Покрытие 5, расположенное на прилегающем к дер жателю t торце МКП 2, имеет выступ 9 по этому торцу до части границы торца , расположенной напротив токовводов 7, а с противоположной стороны отделено зазором0 от границы торца, расположенной напротив токоввода 8. Покрытие 6, расположенное на противоположном торце МКП, имеет выступ 10 на боковую поверхность МКП 2 через часть периферии торца МКП, расположенную напротив токоввода 8. Токоввод 8 электрически соединен с выступом 10 покрыти 6, а токоввод 7 - с выступом 9 покрыти 5, например, при помощи провод щего эпоксидного кле . нанесенного в участках 11 (между боковой поверхностью МКП и-держателем) и 12 (между торцом МКП и держателем) Клей может обеспечивать также механически : прочное соединение МКП 2 с держателем Ц. Возможно также использование сочетани электропровод щего кле на участках 11 и 12 дл создани электрического контакта и непровод щего кле на других участках дл обеспечени механически прочного соединени МКП 2 и держател k. На фиг.З провод щее покрытие 5 имеет выступ 9, простирающийс через часть границы торца на боковую поверхность , а покрытие 6 не доходит до соответствующего участка границы торца так, что зазор между покрыти ми сохран етс не менее толщины МКП. Дл приведенной на фиг.З конфигурации про вод щих покрытий электрические соединени обоих токовводов 7 и Я с провод щими покрыти ми 5 и 6 (точнее их выступами 13 и 10 осуществлены провод щим клеем между боковой поверх ностью МКП и держателем. На фVlг.( провод щее покрытие 6 имеет выступ 10, простирающийс с боковой поверхности через границы тор10 74 ца на нерабочую поверхность I торца, прилегающего к держателю. При этом зазор-6 между выступом 10 и покрытием 5 не менее толщины МКП. Дл приведенной на фиг.4 конфигурации провод щих покрытий их электрическое соединение с токовводами 7 и 8 осуществлено провод щим клйем между торцом МКП и держателем непосредственно под выступами 9 и 10 покрытий 5 и 6. Провод щие покрыти 5 и 6 (с учетом их выступов нанесены на МКП таким образом, что зазор между ними всегда больше толщины МКП. Это обеспечивает необходимую электрическую прочность. Так, например, со стороны токовводов 7 зазор между провод щим покрытием 6 и выступом 9 покрыти 5 в конструкци х, изображенных на фиг.1, 2 и 4,(определ етс самой толщиной МКП, а в конструкции, изображенной на фиг.З, покрытие 6 отступает от границы торца по крайней мере настолько, насколько выступ 13 покрыти 5 заходит на боковую поверхность . Со стороны токоввода 8 в конструкции , изображенной на фиг., зазор между покрытием 5 и выступом покрыти 6 сделан не менее толщины МКП. В конструкци х, изображенных на фиг.1-3, участок 11 электропровод щего соединени токоввода 8 и выступа 10 покрыти 6, вл сь сам токопровод щим, может продлить выступ 10 покрыти 6 до конца боковой поверхности , примыкающей к держателю (даже, если выступ 10 покрыти 6 заходит только частично на боковую поверхность МКП). Поэтому целесообразно покрыти на МКП наносить таким образом, чтобы зазор Q был не менее толщины МКП. В случае использовани в приборе двух МКП 2 и 15 (фиг.5), например в ФЭУ, содержащем также фотокатод 1 и . коллектор 16, обе МКП закреплены на держателе k, содержащем кроме токовводов 7 и 8, обеспечивающих подачу напр жений на МКП 2, дополнительно токовводы 17 и 18 дл подачи напр жени на МКП 15. В приведенном на фиг.З примере провод щие покрыти на МКП 2 и 15 нанесены аналогично покрыти м на фиг.З. Могут использоватьс и варианты, приведенные на фиг.2 Дл обеспечени /работы прибора, изображенного на фиг.1, между $9Т°The invention relates to electrovacuum devices (EEC), and koHKpeT more to devices containing microchannel plates (MCP), such as photo electron multipliers (PMT), secondary. electronic multipliers (wind turbines), image amplifiers (CIs), and others. Known for the design of EEP, containing a system of electrodes, including MCP, in which the supply voltage to the conductive pins on the ends of the MCP and their mounting is carried out using a combination of metal and insulators rings installed) ;: between the MCP and other electrodes of the device E 1. In this device, in the case of using thin rings, it is possible to provide the necessary short electrode distances, however, the single structure is mechanically fragile, and in the case of an increase in the thickness of the fixing rings, the electrode distances increase and the corresponding parameters deteriorate to increase mechanical strength. Closest to the proposed technical entity is an electrovacuum device containing an MCP with two conductive coatings, adjacent one end to an insulating material holder having current leads electrically connected to the conductive coatings of the plate. strength. In this case, one of the end surfaces of the MCP is free. This makes it possible to locate at a very small distance (up to, 2 mm) from this end surface of the MCP electrode of the device, for example, a photocathode in a photomultiplier or an optical field, which ensures an improvement in the parameters of the devices {2, A disadvantage of the known design is MCP is quite significant, since it is determined by the mechanical strength of the insulating material used, the thickness of the leads and their electrical insulation. The thickness of the holder under the NKP reaches several millimeters and the distance from the second end surface of the MCP to the electrodes (for example, to the collector in the photomultiplier of the screen at the UI, secondly the MCP in the photomultiplier or the wind turbine) turns out to be large. As a result, even at high accelerating values voltages deteriorate instrument parameters depending on the degree of diffusion of electron beams: spatial, amplitude and temporal resolution. The purpose of the invention is to improve the spatial, temporal and amplitude resolution of the instrument. This goal is achieved by the fact that in an electrovacuum device containing a microchannel plate with two conductive coatings adjacent one end to a holder of insulating material having current leads electrically connected to the conductive coatings of the plate, the current leads are located in the holder opposite the side surface of the plate, and the conductive coatings are made with protrusions located outside the working surfaces of the ends of the plate opposite the current leads, and are separated by a gap that is not less than the thickness the plate, while the protrusion of the coating on the end of the plate adjacent to the holder extends at least to the edge of the end, and the protrusion of the coating from the opposite end of the plate extends across the edge of the end to at least the side surface of the plate. In addition, the protrusion of the coating from the opposite end of the plate extends across the boundaries of the ends to the side surface of the plate and a part of the non-working surface of the end face, adjoining. to the holder. Fig. 1 shows schematically the structure of an EEC (for example, in Fig. 2 the configuration of conductive coatings on an MCP; in Fig. 3, the arrangement of conductive coatings on the MCP in Fig. 5 schematically shows an EEC with two MCPs. The device contains a photocathode 1, MCP 2, luminescent screen 3, holder 4, conductive coatings 5 and 6, current leads 7 and 8, protrusions 9 and 10 of conductive coatings, conductive sections 11 and 12 hollow, projection 13 of the coating, non-working surface 1 of the MCP end face, the second MCP 15, the collector 16 and additional current leads 17 and 18. In Fig. I, also indicated to the dia Crop D of the working surfaces of the photocathode, the MCP and the screen and the gaps of the quince between the conductive coatings. In the UI type device (Fig. 1) containing the photocathode 1, the MCP 2 and the luminescent screen 3, the MCP is fixed by one end on a holder made of insulating material, for example, ceramics. The diameters D of the working surfaces of the photocathode, the MCP and the screen are the same. On the end surfaces of the MCP there are conductive coatings 5 and 6 (Figures 1 and 2) that completely cover the working parts of the surface of the MCP, limited by diameter D, B holder k located current lead 7 and 8, and thus, that their ends are located against the side surface of the MCP 2. Coating 5, located on the end of MCP 2, which is adjacent to the holder t, has a protrusion 9 along this end to the part of the butt end located opposite to the current leads 7, on the opposite side, the gap 0 is separated from the end edge located opposite the current lead 8. The coating 6 located on the opposite end of the MCP has a protrusion 10 on the side surface of the MCP 2 through the peripheral part of the end of the MCP opposite the current lead 8. The current lead 8 is electrically connected with protrusion 10 of coating 6, and the current lead 7 with protrusion 9 of coating 5, for example, using conductive epoxy glue. applied in sections 11 (between the side surface of the MCP and the holder) and 12 (between the end of the MCP and the holder) Glue can also provide mechanical: firm connection of MCP 2 with holder C. It is also possible to use a combination of electrically conductive glue in sections 11 and 12 to create electrical contact and non-conductive glue in other areas to provide a mechanically strong connection between the MCP 2 and the holder k. In FIG. 3, the conductive coating 5 has a protrusion 9 extending through a portion of the boundary of the end face to the side surface, and the coating 6 does not reach the corresponding portion of the boundary of the end face so that the gap between the coatings is not less than the thickness of the MCP. For the configuration of the conductive coatings shown in FIG. 3, the electrical connections of both current leads 7 and I with conductive coatings 5 and 6 (more precisely, their protrusions 13 and 10 are made with conductive glue between the side surface of the MCP and the holder. The covering 6 has a protrusion 10 extending from the side surface through the edges of the torus 10 74 ca to the non-working surface I of the end face adjacent to the holder, while the gap-6 between the protrusion 10 and the coating 5 is not less than the thickness of the MCP. coatings their electrical Some kind of connection with current leads 7 and 8 was made by conducting a conductor between the end of the MCP and the holder directly under the projections 9 and 10 of the coatings 5 and 6. The conductive coatings 5 and 6 (taking into account their projections, are applied to the MCP in such a way that the gap between them is always greater thickness of the MCP. This provides the necessary electrical strength. For example, from the current lead 7, the gap between the conductive coating 6 and the protrusion 9 of the coating 5 in the structures shown in Figures 1, 2 and 4 (determined by the thickness of the MCP itself, and in the construction depicted in FIG. 3, the coating 6 retreats from the border end at least as far as the projection 13 enters the coating 5 on the side surface. From the side of the current lead 8 in the design shown in Fig., The gap between the coating 5 and the protrusion of the coating 6 is made not less than the thickness of the MCP. In the structures shown in Figures 1-3, the section 11 of the electrically conductive connection of the current lead 8 and the protrusion 10 of the coating 6, itself conductive, may extend the protrusion 10 of the coating 6 to the end of the side surface adjacent to the holder (even if the protrusion 10 cover 6 comes only partially on the side surface of the MCP). Therefore, it is advisable to apply the coating on the MCP in such a way that the gap Q is not less than the thickness of the MCP. If two MCPs 2 and 15 are used in the device (Fig. 5), for example, in a photomultiplier, which also contains a photocathode 1 and. collector 16, both MCPs are fixed on holder k, which contains, besides current leads 7 and 8, which supply voltage to MCP 2, additionally current leads 17 and 18 for applying voltage to MCP 15. In the example shown in FIG. 3, conductive coatings on MCP 2 and 15 are applied similarly to the coatings in FIG. The variants shown in Fig. 2 can also be used for the maintenance / operation of the device shown in Fig. 1 between $ 9T.

катодом 1, покрытием 6 (с помощью .Токоввода 8, провод щего участка 11 и выступа 10), покрытием 5 (с помощью токовводё 7, провод щего участка 12 и выступа 9) и экраном 3 создаетс ускор ющее электрическое поле Под действием этого пол фотоэлектроны , эмиттированные рабочим участком фотокатода 1, ускор ютс в направлении МКП 2. После умножени внутри каналов МКП 2 электронйый поток, выход щий с торца МКП, на который нанесено покрытие 5, ускор етс в направлении экрана 3 и вызывает его свечение . Благодар тому, что толщина участка держател , расположенного между МКП 2 и экраном 3, выполненаcathode 1, coating 6 (using current lead 8, conductive portion 11 and protrusion 10), coating 5 (using current lead 7, conductive portion 12 and protrusion 9) and screen 3 create an accelerating electric field. , emitted by the working section of the photocathode 1, are accelerated in the direction of the MCP 2. After multiplying inside the channels of the MCP 2, the electron flux from the end of the MCP on which coating 5 is applied is accelerated in the direction of screen 3 and causes it to glow. Due to the fact that the thickness of the section of the holder, located between the MCP 2 and the screen 3, is made

достаточно точкой ( например, 0,8 MF .расплывание электромагнитного потока на выходе МКП невелико и прибор обеспечивает высокое разрешение.a sufficient point (for example, 0.8 MF. the spreading of the electromagnetic flux at the MCP output is small and the device provides high resolution.

Предлагаема конструкци ЭВП позвол ет обеспечить при механически прочном закреплении МКП малые зазоры между МКП и электродами прибора. По сравнению с известным решением, в котором с одной сторо ны МКП зазор должен составл ть несколько миллиметров , в предлагаемой конструкции этот зазор может быть уменьшен в несколько раз и составл ть 0,,8 мм, что значительно улучшает разрешение приборов с МКП (пространственное, временное и-амплитудное КThe proposed EEC design allows, with a mechanically firm fixing of the MCP, small gaps between the MCP and the electrodes of the device. Compared with the known solution, in which on one side of the MCP the gap should be a few millimeters, in the proposed construction this gap can be reduced several times and be 0, 8 mm, which significantly improves the resolution of devices with MCP (spatial, temporal and amplitude K

уat

WW

Фиг. 2FIG. 2

1515

Фиг.ЗFig.Z

6.6

ww

0иг.0g

Claims

1. ELECTRIC VACUUM DEVICE,. containing a microchannel plate with two conductive coatings, one end adjacent to the holder of insulating material, having current leads electrically connected to the conductive coatings of the plate, characterized in that, in order to improve spatial, temporal and amplitude resolution, the current leads are located in the holder opposite the side surface of the plate, and the conductive coatings are made with protrusions located outside the working surfaces of the ends of the plate opposite the current leads, and are separated by a health inspection not less than the thickness of the plate, while the protrusion of the coating on the end of the plate adjacent to the holder extends at least to the end of the plate, and the protrusion of the coating from the opposite end of the plate extends through the border of the end to at least the side surface of the plate.

2. The device according to claim 1, characterized in that the protrusion of the coating from the opposite end of the plate extends through the boundaries of the ends to the side surface of the plate and part of the non-working surface of the end; adjacent to the holder.

SU <„> 1046797>

1 1046797 2