Электровакуумный прибор Советский патент 1983 года по МПК H01J31/50 H01J43/00 

Изобретение относится к электровакуумным приборам (ЭВП), а koHKpeTнее к приборам, содержащим микроканальные пластины (МКП), например фот электронные умножители (ФЭУ), вторич .ноэлектронные умножители (ВЭУ), усилители изображения (УИ) и др. Извест на конструкция ЭВП, содержащая систему электродов, включающих МКП, в которых подвод напряжения питания к проводящим по1фытиям на торцах МКП и их крепление осуществлено с помощью сочетания металлических и изоляционных колец, установленны);: между МКП и другими электродами прибора Е 1 . В данном устройстве в случае использования тонких колец возможно обеспечение необходимых малых междуэлектродных расстояний, однаксэ конструкция при этом механически непрочна,.а в случае увеличения толщины крепежных колец для увеличения ме ханической прочности увеличиваются междуэлектродные расстояния и соответствённо ухудшаются параметры прибора . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является электровакуумный прибор, содержащий МКП с двумя проводящими покрытиями, прилегающую одним торцом к держателю из изоляционногоматериала, имеющему токовводы, электрически соединенные с проводящими покрытиями пластины, В известной конструкции ЭВП обеспечивается достаточно высокая механическая прочность. При этом одна из торцовых поверхностей МКП является свободной. Это позволяет располагать на очень малом расстоянии ( 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 является то, что толщина участка дер жателя под МКП является довольно зна чительной, так как она определяется механической прочностью использованного изоляционного материала, толщиной вводов и их электрической изоляцией. Толщина держателя под НКП дост гает нескольких миллиметров и расстояние от второй торцовой поверхнос ти МКП до электродов (например, до коллектора в ФЭУ экрана в УИ, второ МКП в ФЭУ или ВЭУ ) оказывается большим, В реаультате этого даже при больших значениях ускоряющих напряжений ухудшаются параметры приборов, зависящие от степени размытия электронных пучков: пространственное, амплитудное и временное разрешение. Цель изобретения - улучшение пространственного, временного и амплитудного разрешения прибора. Указанная цель достигается тем, что в электровакуумном приборе, содержащем микроканальную пластину с двумя проводящими покрытиями, прилегающую одним торцом к держателю из изоляционного материала, имеющему токовводы электрически соединенные с проводящими покрытиями пластины, токовводы расположены в держателе напротив боковой поверхности пластины, а проводящие покрытия выполнены с выступами, расположенными за пределами рабочих поверхностей торцов пластины напротив токовводов, и разделены зазором,- составляющим не менее толщины пластины, при этом выступ покрытия на прилегающем к держателю торце пластины простирается по крайней мере до границы торца, а выступ покрытия с противоположного торца пластины простирается через границу торца по крайней мере на боковую поверхность пластины. Кроме того, выступ покрытия с противоположного торца пластины простирается через границы торцов на боковую поверхность пластины и часть нерабочей поверхности торца, прилегаю- . щего к держателю. На фиг.1 представлена схематически конструкция ЭВП (например, на фиг.2 - конфигурация проводящих покрытий на МКП; на фиг.З варианты расположения проводящих покрытий на МКП на фиг.5 схематически конструкция ЭВП с двумя МКП. Устройство содержит фотокатод 1, МКП 2, люминecцeнtный экран 3, держатель 4, проводящие покрытия 5 и 6, токовводы 7 и 8, выступы 9 и 10 проводящих покрытий, проводящие участ- ки 11 и 12 держагеля, выступ 13 покрытия, 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 провоДящими покрытиями. В приборе типа УИ (фиг.1), содержащем фотокатод 1, МКП 2 и люминесцентный экран 3, МКП закреплена одним торцом на держателе , выполненном из изоляционного материала, например керамики. Диаметры D рабочих поверхностей фотокатода, МКП и экрана одинаковы. На торцовых поверхностях МКП нанесены проводящие покрытия 5 и 6 (фиг.1 и 2), полностью охватывающие рабочие части поверхности торцов МКП, ограниченные диаметром D, В теле держателя 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 покрытия 6, а токоввод 7 - с выступом 9 покрытия 5, например, при помощи проводящего эпоксидного клея. 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 сочетания электропроводящего клея на участках 11 и 12 для создания электрического контакта и непроводящего клея на других участках для обеспечения механически прочного соединения МКП 2 и держателя k. На фиг.З проводящее покрытие 5 имеет выступ 9, простирающийся через часть границы торца на боковую поверхность, а покрытие 6 не доходит до соответствующего участка границы торца так, что зазор между покрытиями сохраняется не менее толщины МКП. Для приведенной на фиг.З конфигурации про водящих покрытий электрические соединения обоих токовводов 7 и Я с проводящими покрытиями 5 и 6 (точнее их выступами 13 и 10 осуществлены проводящим клеем между боковой поверх ностью МКП и держателем. На фVlг.( проводящее покрытие 6 имеет выступ 10, простирающийся с боковой поверхности через границы тор1074 ца на нерабочую поверхность I торца, прилегающего к держателю. При этом зазор-6 между выступом 10 и покрытием 5 не менее толщины МКП. Для приведенной на фиг.4 конфигурации проводящих покрытий их электрическое соединение с токовводами 7 и 8 осуществлено проводящим клйем между торцом МКП и держателем непосредственно под выступами 9 и 10 покрытий 5 и 6. Проводящие покрытия 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 проводящим покрытием 6 и выступом 9 покрытия 5 в конструкциях, изображенных на фиг.1, 2 и 4,(определяется самой толщиной МКП, а в конструкции, изображенной на фиг.З, покрытие 6 отступает от границы торца по крайней мере настолько, насколько выступ 13 покрытия 5 заходит на боковую поверхность. Со стороны токоввода 8 в конструкции, изображенной на фиг., зазор между покрытием 5 и выступом покрытия 6 сделан не менее толщины МКП. В конструкциях, изображенных на фиг.1-3, участок 11 электропроводящего соединения токоввода 8 и выступа 10 покрытия 6, являясь сам токопроводящим, может продлить выступ 10 покрытия 6 до конца боковой поверхности, примыкающей к держателю (даже, если выступ 10 покрытия 6 заходит только частично на боковую поверхность МКП). Поэтому целесообразно покрытия на МКП наносить таким образом, чтобы зазор Q был не менее толщины МКП. В случае использования 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 напряжений на МКП 2, дополнительно токовводы 17 и 18 для подачи напряжения на МКП 15. В приведенном на фиг.З примере проводящие покрытия на МКП 2 и 15 нанесены аналогично покрытиям на фиг.З. Могут использоваться и варианты, приведенные на фиг.2 Для обеспечения /работы прибора, изображенного на фиг.1, между $9Т°

катодом 1, покрытием 6 (с помощью .Токоввода 8, проводящего участка 11 и выступа 10), покрытием 5 (с помощью токовводё 7, проводящего участка 12 и выступа 9) и экраном 3 создается ускоряющее электрическое поле Под действием этого поля фотоэлектроны, эмиттированные рабочим участком фотокатода 1, ускоряются в направлении МКП 2. После умножения внутри каналов МКП 2 электронйый поток, выходящий с торца МКП, на который нанесено покрытие 5, ускоряется в направлении экрана 3 и вызывает его свечение. Благодаря тому, что толщина участка держателя , расположенного между МКП 2 и экраном 3, выполнена

достаточно точкой ( например, 0,8 MF .расплывание электромагнитного потока на выходе МКП невелико и прибор обеспечивает высокое разрешение.

Предлагаемая конструкция ЭВП позволяет 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 составлять несколько миллиметров, в предлагаемой конструкции этот зазор может быть уменьшен в несколько раз и составлять 0,,8 мм, что значительно улучшает разрешение приборов с МКП (пространственное, временное и-амплитудное К

у

W

Фиг. 2

15

Фиг.З

w

0иг.