NL8801050A - Beeldversterkerbuis. - Google Patents

Description

PHN 12.52? 1 « N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Beeldversterkerbuis.

De uitvinding heeft betrekking op een beeldversterkerbuis met een gekromd ingangsscherm, een uitgangsscherm en een elektronen optisch systeem voor afbeelding van uit de fotokathode tredende foto-elektronen op het uitgangsscherm.

5 Een dergelijke beeldversterkerbuis is bekend uit ÜS 3,784,830. In een aldaar beschreven röntgenbeeldversterkerbuis toont het ingangsscherm een profiel met een naar de rand toe toenemende kromtestraal. Hoewel hiermede een verbetering in de afbeelding ten opzichte van een zuiver sferische scherm kan worden gerealiseerd blijken 10 ook bij optimalisatie van de elektronen optiek aan deze vorm nog afbeeldingsfouten op te treden die een gevolg zijn van een niet vlak beeldvlak ter plaatse van het uitgangsscherm.

In EP 159 590 is getracht hierin door een niet lineair verloop van de schermkromming verbetering aan te brengen. De 15 beeldvlakafbeelding vertoont hier inderdaad een verbetering maar er treedt een ringvormige helderheidsvariatie in de beeldvorming op die veronderstelt mag worden te zijn veroorzaakt door de locale overgang in de kromtestraal van het scherm.

De uitvinding beoogt genoemde bezwaren op te heffen en 20 daartoe heeft een beeldversterkerbuis van de in de aanhef genoemde soort volgens de uitvinding tot kenmerk, dat het ingangsscherm aan een de fotokathode dragende zijde een profiel toont met een pijlhoogte die uitgedrukt in een straal r radiaal gerekend vanuit een schermcentrum voldoet aan een derde of hogere graads polynoom zonder constante en 25 eerste orde term.

Doordat de kromming van een ingangsscherm in een beeldversterkerbuis volgens de uitvinding de vorm van een polynoom heeft, treden geen locale inhomogeniteiten op en zijn helderheidsvariaties die daarvan het gevolg zijn vermeden. Door keuze 30 van resterende coëfficiënten van de polynoom kan de schermkromming voor een optimale afbeelding op het uitgangsscherm worden geoptimaliseerd. Hierbij kan naar wens gebruik worden gemaakt van .8801050 f </ PHN 12.527 2 bijvoorbeeld een derde graads polynooin of een hogere graads polynoom voor een verder verkleining van elektronenoptische vertekening en beeldverkroinining.

Het aantal resterende coëfficiënten neemt met de 5 graad van de polynoom toe en daarmede ook het aantal vrijheidsgraden in het schermprofiel.

In een voorkeursuitvoering omvat het ingangsscherm een metalen drager, een fosforlaag en een fotokathode en vormt als zodanig een ingangsscherm voor bijvoorbeeld een röntgenbeeldversterkerbuis.

10 In een verdere voorkeursuitvoering bevat het ingangsscherm een fotokathode die direct is aangebracht op een voor straling, waarvoor de fotokathode gevoelig is, transparante drager. Voor het vormen van zowel metalen als bijvoorbeeld glazen dragers kan gebruik gemaakt worden van een aan een gewenste polynoom aangepast profiel.

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

Figuur 1 zeer schematisch een beeldversterkerbuis, bijvoorbeeld een röntgenbeeldversterkerbuis volgens de uitvinding en, 20 Figuur 2 enkele voorbeelden voor het verloop van de kromtestraal R als functie van de radiale as-afstand r.

Voor een meer gedetailleerde beschrijving van een röntgenbeeldversterkerbuis op zich wordt verwezen naar de stand van de techniek, bijvoorbeeld EP 159 590.

25 In figuur 1 zijn van een dergelijke buis weergegeven, een ingangsscherm 1 met hier een metalen drager 2, een fosforlaag 4 en een fotokathode 6, een uitgangsscherm 8 met een luminescentielaag 10 en daartussen een elektronen optisch systeem 11 dat met het ingangsscherm en het uitgangsscherm is opgenomen in een te evacueren huis 12 en hier 30 een drietal focusseerelektroden 14, 15 en 16 en een eindelektrode 18 omvat.

Het focusseerstelsel is bij voorkeur zodanig ingericht dat verschillende ingangsschermdiameters op het uitgangsscherm kunnen worden afgeheeld. Foto-elektronen worden met behulp van het elektronen 35 optische systeem vanaf de fotokathode naar het, bijvoorbeeld een 25 kV hogere potentiaal voerende uitgangsscherm gericht langs een baan 20 voor een centraal schermpunt 22 en langs banen 24 voor een meer perifere . 880 1 050 3 PHN 12.527 3 schermring 26. Het profiel van het scherm, maar in het bijzonder het vrijliggende oppervlak 28 van de fotokathode wordt bepaald door eer. polynoom van de vorm P^r-M^r voor een derde graads plynoom en bijvoorbeeld P=a5r5+a4r4+a3r3+a2r2 voor een vijfde 5 graads polynoom. Hierin is P de afstand gemeten van een vlak door het centrale schermpunt 22 dwars op de as 20 en r de radiale afstand gemeten van dat punt terwijl de coëfficiënten a vrij kunnen worden gekozen.

Omdat de pijlhoogte P gemeten wordt vanaf het centrale schermpunt 22 bevat de polynoom geen constante term en geen eerste graadsterm omdat 10 vor practische schermen de eerste afgeleide van de polynoom daar ook gelijk aan nul is.Met de keuze van de graad van de polynoom en met de keuze van de coëfficiënten a daarin kan het profiel worden gekozen.

De keuze kan bijvoorbeeld worden bepaald door de eigenschappen van de elektronen optiek, of in feite kunnen beiden gezameïijk worden 15 geoptimaliseerd voor een beeldveldkromming vrije afbeelding van de fotokathode op het uitgangsscherm. Bij bijvoorbeeld toepassing var. een vezel optisch uitgangsvenster kan voor een mogelijk betere gez&rcelijke optimalisatie daaraan eveneens een gebogen profiel worden gegeven.

Hiervoor kan dan weer voor een optimale afbeelding de elektronen optiek 20 dan wel het ingangsscherm profiel, of beter weer beiden gezameïijk worden geoptimaliseerd.

In figuur 2 zijn verschillende voorbeelden voor kromtestralen van schermen geschetst waarbij de reciproke waarde 1/R voor de kromtestraal is weergegeven als functie van de radiale afstand 25 tot de as r.

Figuur 2a geeft dit verloop weer voor een sferisch scherm met een kromtestraal van 0,2 m.

Figuur 2b geeft het verloop aan voor een scherm met tussen r = 0 en r = r' weer een kromtestraal van 0,4 m. Hierbij is 30 tegemoet gekomen aan de elektronen optische vertekening en beeldveldkromming die altijd een functie van r is maar in een te vormen heelal zal de overgang bij r' zichtbaar zijn.

Met een verloop als aangegeven in figuur 2c is getracht hieraan tegemoet te komen maar is in feite noch een optimale compensatie 35 noch een geheel vermijden van in een te vormen heelal tot uitdrukking komende schermovergangen gerealiseerd.

Figuur 2d geeft een schermprofiel volgens een ,8801050 f <1 PHN 12.527 4 voorkeursuitvoering volgens de uitvinding met een vloeiende overgang van R = 0,2 m voor het centrum van het scherm naar r = 0,5 m voor de rand van het scherm. Dit is in het hier gegeven voorbeeld gerealiseerd met de polynoom p = ar3 + br2 met a - -0,2 en b = 2,5. Hierdoor is voor een 5 gegeven buis een optimale reductie in beeldkromming en vertekening van de toegepast elektronenoptiek gerealiseerd zonder het gevaar van beeldverstorende schermovergangen.

.8801050

Claims (6)

1. Beeldversterkerbuis met een gekromd ingangsscherm (1}f een uitgangsscherm C10) en een elektronen optisch systeem (11) voor afbeelding van uit de fotokathode tredende foto-elektxonen op het uitgangsscherm, met het kenmerk, dat het ingangsscherm aan een de 5 fotokathode dragende zijde een profiel toont met een pijlhoogte (P) die uitgedrukt in een straal (r) radiaal gerekend vanuit een schermcentrum (22) voldoet aan een derde of hogere graads polynoom zonder constante en eerste orde term.

2. Beeldversterkerbuis volgens conclusie 1, met. het kenmerk, 10 dat coëfficiënten van de polynoom voor beeldveldkrommings- en vertekeningscorrectie van het elektronen optische systeem zijn geoptimaliseerd.

3. Beeldversterkerbuis volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het profiel van het ingangsscherm voldoet aan een derde 15 graads polynoom.

4. Beeldversterkerbuis volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het profiel van het ingangsscherm voldoet aan een vijfde graads polynoom.

5. Beeldversterkerbuis volgens één der voorgaande 20 conclusies, met het kenmerk, dat het ingangsscherm een metalen drager een luminescentielaag en een fotokathode bevat.

6. Beeldversterkerbuis volgens conclusie 1, 2, 3 of 4, met het kenmerk, dat het ingangsscherm een fotokathode aangebracht op een voor straling, waarvoor de fotokathode gevoelig is, transparante drager 25 bevat. .8801050