[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bildverstärkerröhre nach dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
[0002] Die Herstellung derartiger Bildverstärkerröhren geschieht in der Weise, daß die Röhre
zunächst mechanisch aufgebaut wird und daß dann durch die Pumpstutzen hindurch zumindest
einige Materialien zur Herstellung der Photokathodenschicht insbesondere in Form von
Metalldämpfen eingebracht werden. Danach schließen sich Formierungsschritte und ggf.
weitere Aufdampfungen an, bis schließlich die Röhre abgepumpt und die Pumpstutzen
verschlossen werden. Bei der Endprüfung bzw. schon vor dem endgütligen Abpumpen der
Röhre können sich Fehler an der Photokathodenschicht bemerkbar machen, die zu einer
Unbrauchbarkeit der Röhre führen und die bei zusammengebauter Röhre nicht zu reparieren
sind. Die Röhre muß also wieder geöffnet werden, um einen neuen Photokathodenträger
einzusetzen. Dabei hat sich herausgestellt, daß auch nach Einsetzen eines neuen Kathodenträgers
und Herstellen einer einwandfreien Photokathode unerwünschte Elektronenemissionen
im Wandungsbereich, insbesondere in der Nähe der Photokathode und in dem der Photokathode
benachbarten Raum auftreten. In solchen Fällen war die Bildverstärkerröhre mehr oder
weniger völlig unbrauchbar geworden.
[0003] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen neuartigen Aufbau einer
eingangs genannten Bildverstärkerröhre anzugeben, die im Falle einer unbrauchbaren
Photokathode leicht zu öffnen ist und den Einbau eines neuen Photokathodenträgers
ermöglicht, wobei die Gefahr des Auftretens von unerwünschten Elektronenemissionen
weitgehend vermieden ist. Dies ist insbesondere dann von großer Bedeutung, wenn es
sich um eine Bildverstärkerröhre handelt, die eine Multikanal-Elektronenverstärkerplatte
in dichtem Abstand vor dem Leuchtschirm aufweist (Bildverstärker der 2. Generation,
Invertertyp).
[0004] Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale
gelöst.
[0005] Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Bildverstärkerröhre besteht darin,
daß die Öffnung der Röhre an einer Stelle erfolgt, die auch ein Entfernen bzw. Auswechseln
der Wandungsteile gestattet, die zu unerwünschten Elektronenemissionen neigen. Das
sind unter anderem auch Isolierringe des Vakuumgehäuses, die mit den Materialien teilweise
bedeckt sind, die zum Bedampfen der Photokathode verwendet werden. Solche Ablagerungen
auf Isolierteilen werden bei dem Öffnen der Röhre und längerem Aussetzen der Normalatmosphäre
teilweise umgewandelt und führen zu solch störenden Materialien, die unerwünschte
Elektronen emittieren. Es sind dies insbesondere solche Wandungsteile, die zwischen
der Elektrode mit geringer Elektronendurchtrittsöffnung und der Photokathode liegen.
Die Elektrode mit der geringen Durchtrittsöffnung schirmt den leuchtschirmseitigen
Raum weitgehend gegen die Aufdampfmaterialien für die Photokathode ab.
[0006] Anhand des in der Figur im Querschnitt dargestellten Ausführungsbeispiels einer Mehr-Elektrodenbildverstärkerröhre
wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert.
[0007] Die Bildverstärkerröhre besitzt einen im wesentlichen rotationssymmetrischen Aufbau,
d. h. die Isolierteile und die Elektroden bzw. deren Halterungen sind im wesentlichen
rotationssymmetrische Teile. Die auf Kathodenpotential liegende Kathodenelektrode
1 besteht, wie dargestellt, aus mehreren Teilen und weist einen oder zwei Pumpstutzen
14 und 15 auf. Durch die Pumpstutzen hindurch werden auch zumindest teilweise die
Materialdämpfe zur Herstellung der Photokathode eingebracht. Die Kathodenelektrode
trägt ein Eingangsfenster 3, das z. B. aus einer Lichtleitfaserscheibe besteht. Auf
der Innenfläche dieses Eingangsfensters 3 wird die Photokathodenschicht 5 aufgebracht.
[0008] Weiterhin ist eine Anodenelektrode 6 vorgesehen, die eine Elektronendurchtrittsöffnung
16 geringen Durchmessers, z. B. 1 bis 2 mm Durchmesser, aufweist. In diesem Bereich
befindet sich die Strahlentaille (crossover) des aus der Photokathode 5 austretenden
Elektronenbündels. Diese Anodenelektrode 6 ist mittels eines metallischen Ringteiles
zwischen zwei keramischen Isolierringen 2 und 9 gehaltert.
[0009] Die Röhre weist weiterhin einen durchsichtigen Leuchtschirmträger 4 auf, auf dessen
Innenfläche die Leuchtschirmschicht 7 angeordnet ist. Dicht vor der Leuchtschirmschicht
7, z. B. in einem Abstand kleiner 1 mm ist eine Multikanal-Elektronenverstärkerplatte
8 angebracht, die ebenso wie der Leuchtschirmträger 4 unter Zwischenfügung von als
Metallringe ausgebildeten Halterungen vakuumdicht mit Isolierringen 2 verbunden ist.
Durch die Isolierringe 2 und 9, die bevorzugt aus Keramik bestehen, wird einerseits
der gewünschte Abstand und andererseits die gewünschte Isolation der Elektroden sichergestellt.
[0010] Gemäß der Erfindung ist nun in das Vakuumgefäß ein ringförmiges Metallteil eingefügt,
das aus zwei Teilen 11a und 11b besteht, von denen jedes einen nach Außen weisenden
Ringflansch 12 aufweist. Die-vakuumdichte Verbindung der beiden Teile 11a und 11b
erfolgt am Umfang 13 der beiden aufeinanderliegenden Ringflansche 12 in der Weise,
daß diese Verbindung durch Abdrehen oder Abschleifen wieder entfernbar ist, so daß
die Röhre an dieser Stelle leicht geöffnet werden kann. Die beiden Ringteile 11a und
11b, die mit ihren anderen Enden jeweils mit Isolierringen 2 vakuumdicht verbunden
sind, befinden sich in dem Bereich zwischen der Anodenelektrode 6 und der Multikanalplatte
8.
[0011] Stellt sich nun nach erfolgter Herstellung der Photokathodenschicht 5 heraus, daß
diese fehlerhaft ist, so wird die Röhre durch Entfernen der vakuumdichten Verbindung
13 geöffnet und das Teil 11a mit den daran befestigten kathodenseitigen Teilen gegen
ein neues Teil ausgewechselt. Von besonderer Bedeutung ist dabei zum einen, daß der
Teil mit der teuren Multikanal-Verstärkerplatte 8 und dem Leuchtschirm 7 wieder verwendbar
ist und zum anderen, daß die Teile der Vakuumhülle, also auch die Isolierringe 9 der
Vakuumhülle, die sich im Raum zwischen der Photokathode 5 und der Anodenelektrode
6 befinden, mit ausgewechselt werden. Durch die Herstellung der Photokathode 5 haben
sich nämlich Dämpfe der Metalle, die zur Herstellung der Photokathode verwendet werden,
auch auf denWandungsteilen des Isolierringes 9 in diesem Raum niedergeschlagen. Beim
Öffnen der Röhre werden diese Materialien durch den Einfluß des Luftsauerstoffes verändert
und führen dann zu einem elektrischen Fehlverhalten der Röhre, wenn diese Teile wieder
verwendet würden. Andererseits wirkt aber die Anodenelektrode 6 mit ihrer geringen
Elektronenöffnung 16 weitgehend als Abschirmung gegen diese Metalldämpfe bei der Photokathodenherstellung,
so daß die Wandungsteile in dem Raum zwischen der Anodenelektrode 6 und dem Leuchtschirm
7 im wesentlichen nicht mit solchen Dämpfen beaufschlagt sind und deshalb auch nach
dem Öffnen wieder verwendbar sind. Auch ist es von Vorteil, daß die Pumpstutzen 15
und 14, die ggf. schon durch Abquetschen mechanisch deformiert sind, sich an dem Teil
befinden, das bei einem notwendigen Öffnen der Röhre ausgewechselt wird, sodaß das
neue Ersatzteil auch neue Pumpstutzen aufweist.
[0012] Bevorzugt besteht die vakuumdichte Verbindung am Umfang 13 der Flansche 12 der beiden
Metallringe 11a und 11b aus einer Schweißverbindung. Die Verbindungen zwischen den
Keramikteilen 2, 9 und den metallenen Elektrodenhalterungen sind bevorzugt Lötverbindungen.
1. Bildverstärkerröhre rotationssymmetrischen Aufbaus mit einer, ein Eingangsfenster
mit Photokathode und wenigstens einen Pumpstutzen aufweisenden Kathodenelektrode,
mit einer Anodenelektrode, deren Elektronendurchtrittsöffnung geringen Durchmessers
die Strahlentaille der Elektronenflut eng umgibt, mit einer ein Leuchtschirmfenster
mit Leuchtschirm aufweisenden Leuchtschirmelektrode und mit mehreren ringförmigen
Isolierteilen, die vakuumdicht mit den Elektroden bzw. deren Halterungen so verbunden
sind, daß sie zusammen mit diesen ein Vakuumgefäß bilden und die Elektroden in gewünschtem
Abstand voneinander isoliert haltern, dadurch gekennzeichnet, daß in geringem Abstand
vor dem Leuchtschirm (7) eine Multikanal-Elektronenverstärkerplatte (8) angeordnet
ist, daß zwischen der Multikanal-Verstärkerplatte (8) und der Anodenelektrode (6)
ein aus zwei ringförmigen metallischen Teilen (lla, 11b) bestehendes Gehäuseteil eingefügt
ist, dessen beide Teile (11a, llb) nach außen weisende Flanschteile (12) aufweisen
und daß die vakuumdichte Verbindung dieser beiden Ringteile (lla, llb) am Umfang (13)
der Flanschteile (12) derart vorgenommen ist, daß sie durch metallabtragende Bearbeitung
am Umfang (13) der Flansche (12) wieder lösbar ist.
2. Bildverstärkerröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vakuumdichte
Verbindung am Umfang (13) der Flansche (12) der Ringteile (lla, llb) eine Schweißverbindung
ist.
3. Bildverstärkerröhre nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das aus den beiden Ringteilen (11a, llb) bestehende Geshäuseteil mit Isolierringen
(2, 9) vakuumdicht verbunden ist.
4. Bildverstärkerröhre nach Anspruch 1 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Isolierteile (2, 9) aus Keramik bestehen.
