Brevet FR2492585A1 — publié le 19820423

La présente invention concerne les dispositifs à écran luminescent et, en particulier, les renforçateurs d'images à écran lumi- nescent. Comme cela est connu, un renforçateur d'images consiste en un ou plusieurs étages, chacun formé essentiellement d'une cathode à émission photoélectrique à son extrémité d'entrée et, à son extrémité de sortie, d'un écran luminescent. L'écran luminescent est formé d'une couche de substance luminescente, ou de luminophore, possédant une couche de support en aluminium. Lorsqu'un semblable remforçateur d'images est exposé à des éclairs lumineux très brillants, une impulsion à densité très énergé- tique d'électrons est produite au niveau de la photocathode, ce qui peut endommager de façon irréparable l'écran luminescent en laissant sur celuici des marques permanentes. Lorsque l'écran luminescent consiste en une couche de luminophore associée à une couche de support d'aluminium, il arrive très couramment que l'impulsion très énergétique d'électrons fasse fondre localement la couche de support en aluminium. Selon un objet de l'invention, il est proposé un dispositif à écran luminescent et, en particulier, un renforçateur d'images à un ou plusieurs étages, dans lequel l'écran luminescent est, dans une certaine mesure, protégé vis-à-vis des effets que pourrait produire l'impact d'impulsions très énergétiques d'électrons. Selon l'invention, i est proposé un dispositif à écran luminescent dans lequel l'écran luminescent comprend une couche de matériau luminescent qui est en contact avec une couche de matériau dont les pro- priétés thermiques sont telles que cette dernière couche tend à jouer le rôle d'un puits de chaleur absorbant l'énergie qui résulte de l'impact d'impulsions à haute densité énergétique d'électrons. - Lorsque, comme cela est ordinairement le cas, l'écran lumi- nescent est doté d'une couche de support en métal, par exemple en alumi- nium, ladite couche faisant fonction de puits de chaleur est placée norma- lement entre la couche luminescente et la couche de support métallique. De préférence, la couche faisant fonction de puits de chaleur est constituée par un silicate, spécialement le silicate de potas- sium. De préférence, le dispositif est un dispositif renforçateur d'images possédant à une extrémité un écran luminescent tel que décrit ci-dessus et, à l'extrémité opposée, c'est-à-dire l'extrémité d'entrée, une cathode à émission photoélectrique. De façon typique, le dispositif forme dans un cas semblable, un module d'un renforçateur d'images à plusieurs étages. Pour la fabrication d'un ensemble à écran luminescent destiné à un dispositif à écran luminescent selon l'invention, on commence par préparer une couche de luminophore par sédimentation statique, sédi- mentation en centrifugeuse, électrophorèse, ou imprégnation du lumino- phore dans un liant thermodurcissable, puis, une fois la couche de lumi- nophore thermodurcie, on applique une couche de solution de silicate au moyen d'un pulvérisateur. De préférence, le procédé de préparation de la couche de luminophore est un procédé n'utilisant pas de liant, ou bien un procédé dans lequel on utilise un liant consistant en une solution de silicate alcalin à la concentration de 1,0% environ. De préférence, ladite solution de silicate est une solution de silicate de potassium, dont la concentration peut atteindre 33% dans un mode de réalisation préféré. De préférence, la solution de silicate de potassium a initialement une masse spécifique de 1,33 g/cm. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation illustré par le dessin annexé urique, qui représente un dispo- sitif renforçateur d'images à un seul étage selon l'invention. Le dispositif représenté sur la figure peut constituer un module d'un dispositif renforçateur d'images à plusieurs étages. Comme on peut le voir sur la figure unique, le dispositif comprend une fenêtre d'entrée transparente 1, qui est du type à fibres optiques, comme cela est bien connu dans la technique, les fibres n'étant pas représentées séparément sur la figure. La fenêtre d'entrée 1 est liée de façon étanche par un joint 2 en verre fritté à un rebord de montage 3 de fenêtre d'entrée de cathode. Le rebord de montage 3 est porté par un boîtier 4 de corps de cathode. Un écran de "getter",ou dégazeur, 5 est électriquement connecté au boîtier 4 de corps de cathode et, par consé- quent, au rebord de montage 3. Un corps isolant 6 en céramique sépare le boîtier 4 de corps de cathode d'un boîtier 7 de corps d'anode. Le boîtier 7 de corps d'anode porte une électrode 8 servant de cCne de focalisation d'anode, 3 2492585 comme cela est connu dans la technique. Dans un rebord de montage 9 d'écran, ou de fenêtre de sortie, d'anode, est montée une fenêtre de sortie transparente 10, qui est du type à fibres optiques, bien que les fibres optiques n'aient pas été représentées séparément sur la figure. La fenêtre 10 est liée de façon étanche au rebord de montage 9 par un autre joint 11 en verre fritté. Portée par la fenêtre d'entrée 1, à l'autre extrémité du tube, se trouve une couche 12 faisant fonction de cathode à émission photo-électrique qui est dotée d'une couche de contact métallique de photocathode périphérique 13, cette dernière étant en contact électrique avec le rebord de montage 3. A l'extrémité de sortie du dispositif, porté par la fenêtre de sortie 10, se trouve un écran luminescent 14, qui possède une couche de support 15 en aluminium électriquement liée au rebord de montage 9. Une différence de potentiel de fonctionnement est établie entre les bottiers 4 et 7 par une source de courant continu désignée par la référence 16. La partie 17 de l'ensemble à écran luminescent 14, 15 est représentée en 18 à une échelle agrandie. On peut voir que la couche à émission photoélectrique 14 est formée de deux couches respectivement désignées par les références 14a et 14b. La couche 14b est de facture classique; elle consiste en particules fines de luminophore, comme cela est connu dans la technique. La couche 14a, qui est placée entre la couche 14b et la couche de support 15 en aluminium, est formée par un silicate dont les propriétés thermiques sont telles qu'elle se comporte comme un puits de chaleur. Pendant le fonctionnement du dispositif, la couche de silicate 14a se comportant comme un puits de chaleur tend à absorber l'énergie thermique créée dans la couche de support en aluminium en raison de l'impact d'une impulsion d'entrée très énergétique et elle tend donc à empêcher une fusion localisée de cette couche d'alumi- nium. Dans le même temps, la couche de silicate 14a peut être conçue sous une forme suffisamment transparente vis-à-vis des électrons pour ne pas sérieusement gêner le fonctionnement de l'écran en substance luminescente 14b, si bien que le rendement de conversion et la fonction de transfert de modulation de l'écran ne sont pas sensiblement altérés malgré la résistance du dispositif aux dommages produits par des éclairs lumineux très énergétiques. On va maintenant indiquer un procédé de fabrication d'un ensemble à écran luminescent tel que celui décrit ci-dessus. Pour commencer, à l'aide d'un moyen approprié quelconque connu, par exemple par sédimentation statique, sédimentation en centri- fugeuse, électrophorèse ou imprégnation de la substance luminophore dans un liant thermodurcissable, on forme la couche 14b en utilisant des particules fines de substance luminophore dont les diamètres sont compris entre 1,0 et 3 >Op. Le moyen par lequel on étend la couche 14b n'est pas crucial pour l'invention, bien qu'une préférence soit accordée à un procédé n'utilisant pas de liant ou à un procédé dans lequel on uti- lise un liant formé d'une solution de silicate alcalin à une concentra- tion proche de 1,0%. Après l'avoir étendue, on laisse prendre, et sécher la couche 14b avant de former la couche 14a. Pour former la couche 14a, on applique au moyen d'un pulvérisateur une solution de silicate à la concentration de 33% (en volume, à partir d'une solution de silicate de potassium initiale de masse spécifique 1,33 g/cm). Une fois que la couche 14a a pris, on revêt la surface exposée d'une couche de laque faisant barrière, après quoi on procède à l'application de la couche d'aluminium 15 par évaporation, comme cela est connu dans la technique. Ultérieurement, on élimine la couche de laque faisant barrière par vaporisation, comme cela est connu dans la technique. Bien entendu, l'homme de l'art peut apporter, sans sortir du cadre de l'invention, diverses modifications au dispositif et au procédé qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif de l'invention. e cue R E V E N D I C A T I 0 N S 1 - Dispositif à écran luminescent, caractérisé en ce que l'écran luminescent comprend une couche de substance luminescente qui est en contact avec une couche de matériau dont les propriétés thermiques sont telles que cette dernière couche tend à se comporter comme un puits de chaleur qui absorbe l'énergie résultant de l'impact d'impulsions d'électrons à haute densité énergétique. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écran luminescent est doté d'une couche de support métallique et en ce que la couche faisant fonction de puits de chaleur est placée entre la couche luminescente et la couche de support métallique. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la couche de support métallique est faite d'aluminium. 4 - Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caracté- risé en ce que la couche faisant fonction de puits de chaleur est constituée par un silicate. - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit silicate est le silicate de potassium. 6 - Dispositif renforçateur d'images, caractérisé en ce qu'il utilise le dispositif à écran luminescent défini dans l'une des revendications 1 à 5 et en ce qu'il comporte, à une extrémité, ledit écran luminescent et, à l'extrémité opposée, c'est-à-dire l'extrémité d'entrée, une cathode à émission photoélectrique. 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il forme un module d'un dispositif renforçateur d'images à plusieurs étages. 8 - Procédé de fabrication d'un ensemble à écran lumi- nescent destiné à un dispositif à écran luminescent tel que décrit dans l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on prépare d'abord une couche de luminophore par sédimentation statique, sédimenta- tion en centrifugeuse, électrophorèse ou imprégnation du luminophore dans un liant thermodurcissable, après quoi, une fois que la couche de luminophore a pris, on applique au moyen d'un pulvérisateur une couche de solution de silicate. 9 - Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen de préparation de la couche de luminophore est un moyen n'utili- sant pas de liant. - Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen de préparation de la couche de luminophore est un moyen dans lequel on utilise un liant formé d'une solution de silicate alcalin à la concentration de 1,0% environ. l - Procédé selon la revendication 8, 9 ou 10, caracté- risé en ce que la solution de silicate de ladite couche de solution de silicate est une solution de silicate de potassium. 12 - Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite solution de silicate de potassium est à une concentration qui peut aller jusqu'à 33%. 13 - Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite solution de silicate de potassium a initialement une masse spécifique de 1,33 g/cm3