Brevet FR2445612A1 — publié le 19800725

La pressente invention concerne un tube image à galette de microcanaux comportant deux chambres séparées et un getter étalé en surface, et un procédé de construction dudit tube. La structure de ces tubes image comporte schématiquement, selon l'art antérieur, à l'intérieur d'une seule enveloppe une succession d'éléments plans disposés parallèlement les uns aux autres, à savoir une photocathode, une galette de microcanaux et un écran. Dans ces tubes la surface interne des parois et des électrodes est grande au vu du volume du tube qui est relativement restreint. Il s'ensuit que le dégazage naturel des parois et des électrodes provoque souvent une remontée de la pression de vide à l'intérieur du tube. Parmi les surfaces qui dégazent, il faut citer la surface interne des canaux de la galette de microcanaux laquelle est le siège d'une forte désorption d'ions et de particules neutres sous forme de gaz. A linconvénient correspondant à la forte remontée de pression du vide, vient s'ajouter celui dû au fait que les ions de charge positive désorbés sont accélérés par le champ électrique, remontent au travers des canaux et ont la possibilité de frapper la photocathode avec une forte énergie, entraînant sa destruction plus au moins rapide. Les particules neutres ont également de leur cté un caractère nocif pour les photocathodes. L'art antérieur prévoit d'éliminer les produits de désorption au moyen de getters placés localement à l'intérieur du tube.En fait, pour être plus efficaces ces getters devraient être situés en vue directe des phénomènes de désorption, c'est-à-dìre sur une surface étalée en sortie directe des microcanaux. Dans cet ordre à'idée, le brevet anglais Ne 697 942 révèle l'utilisation dans des tubes cathodiques d'un getter déposé d'une façon étalée sur écran de ces tubes. Un tel getter, pour être efficace, doit être formé d'une couche d'épaisseur la plus égale possible sur toute sa surface, ce qui nécessite pour l'obtenir que la vaporisation de la matière qui le constitue s'ef- fectue à partir d'une source éloignée de l'écran. Par ailleurs, un tel getter doit aussi, pour être efficace, être formé dans le vide et ne pas être remis à l'air au cours de l'élaboration du tube.C'est chose facile dans le cas du tube cathodique selon le brevet anglais, ses grandes dimensions permettant de disposer à l'intérieur du tube au cours de son elaboration une orce tXloi- gnée de l'ecran. Au contraire, en ce qui concerne un Lube image, l'on se heurte à des difficultés dues à la faible distance lenviron lmm) existant entre galette et écran. Lorsque galette et écran sont en place cet espace est trop faible pour l'introduction d'une source entre galette et écran et obtenir une vaporisation homogène d'un getter en surface étalée sur l'écran ou toute autre surface de l'espace galette écran.Par ailleurs, un tel getter n'aurait à lui tout seul aucune action sur les ions positifs désorbés par les parois de microcanaux. Un but de l'invention est de circonvenir ces difficultés et de procurer un tube image comportant une galette de microcanaux muni d'un getter étalé situé dans l'espace galette ecran. Un autre but de l'invention est encore de munir le tube image d'un dispositif interdisant le bombardement ionique de la photocathode par des ions provenant des parois des microcanaux et accélérés par le champ électrique. Plus particulièrement le getter en forme étalée est déposé sur la surface de l'écran et, éventuellement aussi, sur la face de sortie de la galette de microcanaux. De plus, la face d'entrée de la galette de microcanaux (du côté photocathode) est munie d'une couche mince d'un métal léger, tel que Al, Mg, Be ou d'un oxyde de ces métaux, par exemple d'alumine (AI 0 ) d'épais- o 23 seur inférieure à 100 A, perméable aux photoélectrons issus de la photocathode mais imperméable aux ions issus des parois des canaux; au contact de ladite couche, les ions positifs sont transformés en gaz neutres qui peuvent diffuser vers la sortie des canaux et être adsorbés par le getter en forme étalée.De préférence, cette couche est prolongée jusqu'au corps du tube de manière à constituer une paroi étanche entre les espaces photocathode-galette de microcanaux et galette écran. Compte tenu de ces particularités le tube image selon l'invention est remarquable en ce qu'il comporte trois parties essentielles à savoir une première pièce comportant support de fenitre d'entrée et fenêtre d'entrée munie de la photocathode, une deuxième pièce en forme de corps de tube cylindrique auquel est fixée la galette de microcanaux, et une troisième pièce comportant support de fenêtre de sortie et fenêtre de sortie munie de l'écran, la face d'entrée de la galette du côté photocathode étant revêtue d'une couche mince d'un métal léger, tel que Al, Mg, Be ou d'un oxyde de ces métaux d'épaisseur inférieure à 100 A, ladite couche étant éventuellement prolongée d'une façon étanche jusqu'au corps du tube, l'écran et éventuellement la face de sortie de la galette étant revêtus d'une couche de matériau getter, lesdites première et troisième pièces étant munies périphériquement de moyens de scellement avec chacune des extrémités de la deuxième pièce, elles-mêmes munies de moyens de scellement coopérant avec ceux desdites première et troisième pièces. Le tube est construit selon le procédé suivant de l'in- vention remarquable en ce qu'il comporte les phases essentielles suivantes - dépôt de la matière d'écran sur la face adéquate de la fenêtre dite de sortie de la troisième pièce - dépôt de la couche mince de métal léger tel que Al, Mg, Be ou d'un oxyde de ces métaux sur la face dite d'entrée de la galette de microcanaux puis mise en place dans le corps du tube, ladite couche mince étant éventuellement prolongée d'une façon étanche Jusqu'au corps du tube - introduction dans le bati d'ultravide et mise en place des trois pièces du tube - formation de la photocathode sur la face adéquate de la fenêtre dite d'entrée de la première pièce - dépôt d'un getter étalé en surface sur l'écran ou sur et la face de sortie de la galette de microcanaux par vaporisation d'un matériau getter à partir d'une source éloignée des surfaces à recouvrir - mise en position de scellement des différentes parties du tube ; - fermeture du tube par mise en oeuvre des moyens de scellement des deuxième et troisième pièces et de ceux de chacune des extrémités du corps du tube. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la descrip tion suivante d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif, ladite description étant accom pagnée de figures quireprésentent - figure 1 : une coupe du tube image selon l'invention - figure 2 : une vue agrandie d'un détail du tube correspondant à la partie encerclée sur la figure 1. Sur la figure 1 sont représentés sous les numéros 11, 12 et 13 respectivement la pièce support de fenêtre d'entrée, le corps de tube et la pièce support de fenêtre de sortie. Les fenitres d'entrée et de sortie sont respectivement 14 et 15. La galette de microcanaux est lises faces d'entrée et de sortie étant respectivement 17 et 18. La galette est solidaire du corps de tube 12 au moyen des éléments rigides 19 et 20 qui peuvent être des conducteurs servant à appliquer les potentiels électriques sur les faces de la galette. La face d'entrée 17 est recouverte d'une couche mince 21 d'alumine d'épaisseur inférieure à 100 A qui est prolongée éventuellement et jointive avec le corps de tube 12. La pièce 11 et le corps de tube 12 comportent à leurs extrémités des moyens de scellement l'un à l'autre ici représentés par les anneaux métalliques 22 et 23 de forme adaptée au type de joint utilisé, par exemple en forme respectivement de couteau et gorge pour un joint d'indium. De même la pièce 13 et le corps de tube 12 comportent pour leur scellement l'un à l'autre les anneaux métalliques 24 et 25. La photocathode 27 est déposée sur la face interne 26 de la fenêtre d'entrée 14. Cette photocathode peut être aussi bien du type antimoniures de métaux alcalins que du type à affinité électronique négative, par exemple GaAs activé par césium et oxygène. L'écran 28 est déposé sur la face interne 29 de la fenêtre de sortie 15. Lorsque le tube est scellé et que la couche mince 21 est prolongée jusqu'au corps de tube de manière étanche par l'un ou l'autre des éléments rigides 19 ou 20 de fixation de la galette, l'élément 20 étant éventuellement pound d'un orifice 10, il comporte deux chambres séparées par la couche mince 21, à savoir les chambres 30 et 31. Le scellement s'effectue classiquement par l'interposition d'un joint d'indium ou d'alliage indium bismuth par exemple entre les anneaux métalliques inférieur et supérieur de chaque fermeture. Sur la figure 2 est reproduite d'une façon agrandie la partie de tube comprise dans le cercle 32 permettant de faire apparattre la structure interne du tube. On retrouve la galette de microcanaux 16 avec ses faces d'entrée et de sortie respectivement 17 et 18, la couche mince 21 d'alumine déposée sur la face 17, la glace support d'écran 15 recouverte de l'écran lu minescent 28. Les parois des canaux sont représentées. Une de ces parois porte le numéro 34. L'écran 28 est recouvert classiquement d'une couche d'aluminium 35 pour éviter les retours de lumière en provenance de l'écran vers l'intérieur du tube. Sur la couche 35 existe une couche 36 de matériau getter en titane, par exemple. Sous 31 est représentée la couche de métallisation de la face de sortie de la galette, en alliage Ni Cr par exemple, laquelle recouvre une portion de l'intérieur des canaux. Cette couche est éventuellement et avantageusement recouverte d'une couche getter 38 en titane par exemple. Les gaz neutres et les ions négatifs désorbés par les parois des canaux sous les chocs électroniques sont facilement pompés par le getter du fait que les lieux de désorption sont en vue directe des couches getter. En ce qui concerne les ions positifs désorbés4 après accélération dans les canaux, ils heurtent la couche mince 21 et sont transformés en gaz neutres lesquels ne peuvent franchir ladite couche mince 21 et venir polluer la photocathode 26 mais, par contre, peuvent avantageusement diffuser vers la sortie des canaux et Qtre pompés par les couches getter. Le procédé de construction d'un tel tube comporte évidemment un certain nombre d'opérations de l'art connu à savoir les opérations de formation de l'écran et de la photocathode et de mise en place dans le corps du tube de la galette munie de la couche mince d'alumine sur sa face d'entrée, mais comme opérations particulières celles de mise en place des couches getter étalées en surface dans l'espace galette écran. La première opération qui se fait est l'introduction et la mise en place dans le bâti à ultravide de toutes les parties constitutives du tube, la couche mince de Au 203 étant en position sur la face d'entrée de la galette et dans le corps de tube, suivies des opérations classiques de dégazage et des opérations de formation de la photocathode sur la fenêtre d'entrée. Vient alors l'opération d'élaboration des getters sur l'écran seul ou sur l'écran et la face de sortie de la galette par vaporisation d'un matériau guetter, du titane par exemple, à partir d'une source éloignée des surfaces à recouvrir, la vaporisation s'effectuant respectivement, soit après déplacement latéral par rapport au corps du tube de la piece portant la fenotre de sortie et l'écran soit après écartement axial des corps de tube et de la pièce support d'écran, la source de vaporisation de matériau getter venant se placer alors entre galette et eclall- Cette opération est rendue Possible par l'existence du joint de fermeture de la chambre 31. Enfin, on procède à la mise en position de scellement des trois pièces principales du tube à savoir, la première pièce porteuse de fenêtre d'entrée et de photocathode, le corps de tube muni de la galette de microcanaux revêtue de la couche mince d'alumine et éventuellement d'une couche getter sur la face opposée a la couche d'alumine. et la troisième pièce porteuse de la fenêtre de sortie avec écran luminescent et revêtement getter1 puis à la fermeture du tube par mise en oeuvre des deux joints. REVENDICATIONS : 1. Tube image du genre comportant une galette de microcanaux caractérisé en ce qu'il comporte trois parties essentielles à savoir, une première pièce comportant support de fenêtre d'entrée et fenêtre d'entrée munie de la photocathode, une deuxième pièce en forme de corps de tube cylindrique auquel est fixée la galette de microcanaux et une troisième pièce comportant support de fenotre de sortie et fenêtre de sortie munie de l'écran, la face d'entrée de la galette du cssté photocathode étant revêtue d'une couche mince d'un métal léger tel que Al, Mg, Be ou d'un oxyde de ces métaux d'épaisseur inférieure à 100 A, ladite couche étant éventuellement prolongée d'une façon étanche jusqu'au corps du tube, écran et éventuellement la face de sortie de la galette étant revêtus d'une couche de matériau getter, lesdites première et troisième pièces étant munies périphériquement de moyens de scellement avec chacune des extrémités de la deuxième pièce ellesmêmes munies de moyens de scellement coopérant avec ceux desdites première et troisième pièces. 2. Procédé de réalisation du tube image selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte les phases essentielles suivantes - dépôt de la matière d'écran sur la face adéquate de la fenêtre dite de sortie de la troisième pièce - dépôt de la couche mince de métal léger tel que AI, Mg, Be ou d'un oxyde de ces métaux sur la face dite d'entrée de la galette de microcanaux puis mise en place dans le corps du tube, ladite couche mince étant éventuellement prolongée d'une façon étanche JUSqU'aU corps du tube ; ; - introduction dans le bâti d'ultravide et mise en place des trois pièces du tube - formation de la photocathode sur la face adéquate de la fenêtre dite d'entrée de la première pièce - dépôt d'un getter étalé en surface sur l'écran ou sur l'écran et la face de sortie de la galette de microcanaux par vaporisation d'un matériau getter à partir d'une source éloignée des surfaces à recouvrir - mise en position de scellement des différentes parties du tube - fermeture du tube par mise en oeuvre des moyens de scellement des deuxième et troisième pièces et de ceux de chacune des extrémités du corps de tube.