JPS61501804A - 中間赤外線イメ−ジ管 - Google Patents
中間赤外線イメ−ジ管Info
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- JPS61501804A JPS61501804A JP60502399A JP50239985A JPS61501804A JP S61501804 A JPS61501804 A JP S61501804A JP 60502399 A JP60502399 A JP 60502399A JP 50239985 A JP50239985 A JP 50239985A JP S61501804 A JPS61501804 A JP S61501804A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
- H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
- H01J31/50—Image-conversion or image-amplification tubes, i.e. having optical, X-ray, or analogous input, and optical output
- H01J31/506—Image-conversion or image-amplification tubes, i.e. having optical, X-ray, or analogous input, and optical output tubes using secondary emission effect
- H01J31/507—Image-conversion or image-amplification tubes, i.e. having optical, X-ray, or analogous input, and optical output tubes using secondary emission effect using a large number of channels, e.g. microchannel plates
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- Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
中間赤外線イメージ管
本発明の技術分野
本発明は中間赤外線イメージ管に関するものである。
本発明の背景
現在の直視、夜間−透視、イメージ管は主たる光検知プロセスのために光電子放
出を用いており、かつこのため、例えば、光電子放出に必要なエネルギー金得る
ため、月光又は星光によって供給される可視又は1ミクロンより長くない近赤外
線波長に制限されている。これらの装置においては、電子を増倍するのに典型的
にはマイクロチャンネルプレートが用いられており、該電子は次に可視像を提供
するため、螢光体スクリーンに与えられる。
光電子放出のためには不十分なエネルギーを有する、中間−赤外線(即ち、熱か
ら出たもの)用の画像システムは、間接的で、複数のワイヤーによって表示装置
に接続された光導電体アレーを用いている。従って、これらのシステムは複雑で
、大きく、重くかつ高価である。
本発明の要約
私は、中間−赤外線によって作動される光導電体を備えた入力面を有する像形成
マイクロチャンネルプレート、低速電子をマイクロチャンネルプレマドの入力面
に隣接した領域に流出するための手段、及び中間−赤外線がその上に投射するM
CPのチャンネル中で電子を増倍するためマイクロチャンネルプレートを作動さ
ぜるための手段、によって中間赤外線イメージ管が提供され得るということを発
見した。
好ましい実施例においては、マイクロチャンネルプレートは周期的に作動及び不
作動とな、す、一方、光導電体は周期的に、電子がマイクロチャンネルプレート
のチャンネルに入らない低電圧、及びそれから中間−赤外線が投射され、電子が
チャンネルに入りかつ増倍されるのを許容する電圧に昇圧、し得るようになって
おり;電子を流出するための手段はチャンネル電子マルチプライヤであり;マイ
クロチャンネルプレートに隣接した領域は、入力面上を被覆した電子のエネルギ
ーを制限するため一定電圧に保持される導電層を有する入力窓によって一部が区
画形成されており;かつ光導電体はテルル化カドミウム水銀であって、かつ、イ
メージ管を約80@Kに保持する冷却系が設けられている。
好ましい実施例の説明
本発明の現在における好ましい実施例の構造及び動作は、まず最初に図面の簡単
な説明した後、次に説明されよう。
図面
第1図は本発明による夜間透視装置の模式的な側面図である。
第2図は第1図の装置の中間−赤外線イメージ管の模式的垂直断面図である。
第2A図は第2図のイメージ管のマイクロチャンネルプレートの一部の拡大した
模式的垂直断面図である。
第3図は第2図のイメージ管の一要素の模式的垂直面図である。
第4図は、第1図の装置の動作中における異なった位相での第2図のイメージ管
の各要素に印加される電圧を示すグラフである。
構造
第1図を参照すると、円筒状でかつ水平な縦軸を有する、夜間透視装置lOが示
されている。装置lOは、I・ウジフグ14中に同心状かつ円筒状のイメージ管
12、及び液体窒素又はジュールトムソン冷却原理に基づいて管12の製置を約
80@Kに保つためのドーナツ形の冷却系11を含んでいる。入力窓13及び出
力窓15は絶縁のために排気された領域によって管12から分離されている。
第2図を参照すると、イメージ管12は、円形の入力窓16、円形の出力窓18
及びその間の円筒状ハウジング20を含んでおり、それらは全てガラスでできて
おりかつ互いにシールされている。入力窓16の内面には中間−赤外線−透明、
導電性フィルム21が設けられている。出力窓18の内面には螢光スクリーン2
zが被覆されている。螢光スクリーン22の前にはマイクロチャンネルプレー)
24が取付けられており、その入力面z6にはその上に入射する中間−赤外線に
よって活性化される光導電体であるテルル化カドミウム水銀材が被覆されている
(第2A図)。(中間−赤外線は1と20ミクロンの間の波長を有する輻射を意
味している。例えばテルル化カドミウム水銀は約10ミクロンの波長に対して極
めて高い感度を有している。)マイクロチャンネルプレート24の出力面29は
螢光スクリーン22に面してそれに電子を指向させるようになっている。第2A
図は、マイクロチャンネルプレート24の壁31間のチャンネル33への入口部
の材料27を示している。
チャンネル電子マルチプライヤ28は、ハウジング20の近傍に位置されている
。(チャンネル電子マルチプライヤ28は第2図の最上部及び底部に位置された
状態で概略的に示されており:好ましい実施例においては、円筒状の)・ウジン
グzOの内側の回りで等間隔で配置された3個のチャンネル電子マルチプライヤ
が設けられている。)電子の主供給源であるフィールドエミッタ30はチャンネ
ル電子マルチプライヤ28と共働する。マイクロチャンネルプレート28の近傍
におけるチャンネル電子マルチプライヤ28の端部には第3図で詳細に示された
アノード32が設けられている。各アノード32は二つのセグメントを含んでい
る:即ち、スロット開口36を通して低エネルギー電子を供給するため高い2次
放出比を有する低抵抗表面材が被覆された第1のセグメント34及びセグメント
34で反射された1次電子をトラップするよう位置付は及び成形された、低い2
次放出比を有する材料が被覆された第2のセグメント38を含んでいる。
夜間透視装置10は、第4図に概略的に示されたIJ−ド線40によりイメージ
管120種々の要素に対して電圧を供給する、以下でより詳しく説明される電源
スイツチ手段(図示せず)t−も含んでいる。
動作
動作中、見ようとする中間−赤外線画像は永久レンズ系(図示せず)を通してマ
イクロチャンネルプレートz4の入力面26上にピント合せされ、かつ管12は
、螢光スクリーン22上にフリッカ(ちらつき)の無い可視像を形成する電子を
供給するために、1秒間に50サイクルの割合で各々1oy7La継続する二つ
の位相により周期的に動作される。第4図に示すように、フィルムz1、入力面
26、出力面29及び螢光スクリーンz2に印加される電圧は、位相■及び位相
■で異なり、一方、フィールドエミッタ30、チャンネル電子マルチプライヤ3
8の入口及び出口及びチャンネル電子マルチプライヤの7ノード3zに印加され
る電圧は、両位相■及び■中で同じ1厘に保持されている。
両位相I及び■中で流出電子はチャンネル電子マルチプライヤz8によって入力
面26の近傍の領域に供給される。電子は通常、数電子ボルトから約100電子
ボルトの範囲のエネルギーを持った状態でチャンネル電子マルチプライヤ28か
ら離れるため、アノード32#″i光導電体中に生じる電圧変化に有効な低レベ
ルまでその電子エネルギースイクトルを狭めるのに用いられている。第1セグメ
ント34は高い2次電子放出比を有しており、マルチプライヤ28からの1次電
子はそれによって吸収され、低エネルギーの電子(15電子ボルトまでのエネル
ギー)が放出されかつ孔36を通して供給される。セグメント38は、セグメン
ト340表面で反射された高エネルギーの1次電子をトラップするファラデーカ
ップとして働く。
位相I中において、アノード32からの流出電子は光導電材27上に集収されて
、そのためプレート24に入射する赤外線のレベルに係わりなく、光導電材の下
側のマイクロチャンネルプレート面の電位よりも10ボルト低い電位が生じる。
これは、アノード32が一1000ボルトに保持されているためであって、かつ
光導電材の下側面は一990ボルトに保たれてい蔦。位相■において、マイクロ
チャンネルプレート24の出力面29は入力面26のところの光導電材の下側の
面と同じ電圧(−990ボルト)に保たれる。従って、マイクロチャンネルプレ
ート24中においては、電子の増倍は生じず、電子は位相Iにある間は螢光スク
リーン22に指向されない。
位相■においては、マイクロチャンネルプレート24の電位は、共働する光導電
体上に入射する中間−赤外線によって開放されたチャンネル33中に流出電子が
入れるように変えられる。その電位は第4図に示すように変化する。フィルム2
1は一1015ボルトから、7ノード3zの電位よりも5ボルト低い一1005
ボルトまで10ボルト上昇し、それによって、5電子ボルト以上のエネルギーを
持った電子をそれに集めるようにし、一方、5電子ボルトのエネルギーよりも低
い電子はフィルム21の手前のところでマイクロチャンネルプレート21に向っ
て逆方向に偏向される。面z6のところの光導電材の下側の面が一990ボルト
から一1000ボルトまで電位が10ボルト降下することによって、光導電材2
7もまた最初に一1000ボルトからアノード32よりも10ボルト低い一10
10ボルトまで降下する。光導電材z7のところにおけるこの降下電圧によって
入力面26の近傍の領域の電子(この電子は5電子ボルトのエネルギーよりも低
い)が、位相■の最初の部分においてチャンネル33中に入るのを防いでいる。
中間−赤外線が入射する光導電材27の部分は、位相■甲に電位が上昇し、かつ
その結果ある部分においては、電子が共働するチャンネル33甲を通るに十分な
エネルギーを持つようになる。位相■においては、マイクロチャンネルプレート
24の出力面z9はゼロボルトにセットされ、かつプレー)24に印加される1
000ボルトの電位差によって照射されたチャンネル中において電子の増倍が生
じ、螢光スクリーン22への電子の衝突が生じる。画像は螢光スクリーンzz上
に現われ、その画像の明るさは光導電材27上の中間−赤外線のレベルによって
変化す他の実施例
本発明の他の実施例は以下の特許請求の範囲中に含まれる。例えば、中間−赤外
線によって活性化される他の光導電体を用いることができ、光導電体が室温で適
正に機能する場合は冷却系は必要でない。
FIG、4
国際調査報告
Claims (8)
- 1.中間ー赤外線画像を受取るための入力面及び出力面を有する画像ー形成マイ クロチャンネルプレートであって、上記入力面に入射する中間ー赤外線によって 活性化する光導電材料を、上記入力面のところにおける上記マイクロチヤンネル プレートヘのチヤンネルヘの入口部に担持している上記プレート、 低速電子を上記光導電材の上記入力面に隣接した領域に流出させるための手段、 上記マイクロチャンネルプレートの上記出力面からの電子を受入れるよう位置付 けられた電子ー感知光ー放出スクリーン、及び その入口のところで中間ー赤外線が光導電材に当たる部分で上記マイクロチヤン ネルプレートのチャンネルに電子を供給しかつその中で電子を増倍するため上記 マイクロチヤンネルプレートを活性化し、それによって上記スクリーン上に上記 中間ー赤外線画像の可視像を提供する、手段、 を包含する中間ー赤外線イメージ管。
- 2.電子を流出させるための上記手段はアノードを含み、活性化させるための上 記手段は上記光導電材のところの全ての入口のための電位を上記アノードのそれ よりも低く駆動するための手段及び上記光導電材に当たる上記中間赤外線画像の 中間ー赤外線によって、上記光導電材の電位が選択的に上昇されることを許容し て、電子が上記チャンネル中に入るのを許容するための手段とを含んでいる特許 請求の範囲1の中間ー赤外線イメージ管。
- 3.活性化するための上記手段は上記マイクロチヤンネルプレートを周期的に活 性化及び非活性化するための手段及び上記光導電材の下側の上記入力面の上記表 面の電位よりも低い電位を提供するために上記光導電材上に電子を集めることを 許容するため、上記マイクロチヤンネルプレートが非活性の状態にある際に、上 記光導電材の下側の面を上記アノードの電位よりも高い第1の電位に保つための 手段を含み、かつ上記駆動のための手段は、上記マイクロチヤンネルプレートが 非活性状態にある際に上記入力面の上記光導電材の下側の上記表面の電位を、上 記アノードの電位に対して周期的に降下させるための手段である、特許請求の範 囲2の中間ー赤外線イメージ管。
- 4.上記許容のための手段は、上記入力面に隣接した流出電子が光導電材の電位 が上昇されていない間にチヤンネルに入る十分なエネルギーを持たないように、 そのエネルギーを制限するための手段を含んでいる、特許請求の範囲3の中間ー 赤外線イメージ管。
- 5.流出のための上記手段は、チヤンネル電子マルチプライヤを含み、かつ制限 するための上記手段は、高い2次放出特性を有する表面で上記チヤンネル電子マ ルチプライヤからの電子を受けるよう位置付けられ、それによって上記面から放 出される電子がそれに衝突するもののエネルギーよりも低いエネルギーで出てい くようにした多数のアノードを含んでいる、特許請求の範囲4の中間ー赤外線イ メージ管。
- 6.上記制限のための手段は、上記マイクロチヤンネルプレートが活性化されて いる際に、上記電子のエネルギーを更に制限するための手段を含んでいる、特許 請求の範囲5の中間ー赤外線イメージ管。
- 7.更に入力窓を包含しており、かつ上記更に制限するための手段は、上記入力 窓の内面上に、中間ー赤外線によって上昇されるのに先立って上記光導電材の電 位よりも高い電位になるフィルムを含んでいる、特許請求の範囲6の中間ー赤外 線イメージ管。
- 8.上記光導電材がテルル化カドミウム水銀であり、更に上記光導電材を約80 ゜Kに保つための冷却系を包含している、特許請求の範囲1の中間ー赤外線イメ ージ管。
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US596935 | 1984-04-05 | ||
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