Brevet FR2599556A1 — publié le 19871204

_-1 "PROCEDE DE REALISATION D'UN TUBE PHOTOMULTIPLICATEUR A ELEMENT MULTIPLICATEUR DE PROXIMITE". La présente invention concerne un procédé de réalisation d'un tube photomultiplicateur à élément multiplicateur de proximité. Le problème essentiel à résoudre par tout procédé 05 de réalisation d'un tube photomultiplicateur à élément multiplicateur de proximité, photomultiplicateur plat à multiplicateur à feuilles ou tube image à galette de microcaaux, consiste à évaporer la photocathode alors que, dans un tel tube, la distance entre la photocathode et l'élément multiplicateur, multiplicateur à feuilles ou galette de microcanaux, est très faible, de l'ordre de O,2mm. Or, on sait de la technique de fabrication des tubes photomultiplicateurs, qu'une bonne évaporation conduisant à une photocathode homogène, exige une distance photocathodemultiplicateur au moins de l'ordre du diamètre de la photocathode. Pour résoudre cette difficulté, il est connu, par exemple du brevet des EtatsUnis d'Amérique ne 3 026 163, de placer la fenêtre de la photocathode, d'une part, et le corps du tube, d'autre part, dans des compartiments séparés 20 mais communicants qui sont ensuite vidés. La photocathode est alors déposée sur la fenêtre, puis activée, dans son compartiment et transférée par glissement dans l'autre compartiment o elle est assemblée au corps du tube et o le scellement a lieu. Il est clair qu'un tel procédé est 25 extrêmement laborieux et coûteux, un seul tube pouvant pratiquement être traité à un moment donné dans le bâti de fabrication. De plus ces opérations nécessitent l'attention constante de personnel très qualifié et habile. Le problème technique général à résoudre par 30 l'objet de la présente demande est de fournir. un procédé de réalisation d'un tube photomultiplicateur à élément multiplicateur de proximité, ledit tube comportant un corps de - 2 tube, une photocathode déposée sur une fenêtre scellée à une première extrémité du corps de tube, et un élément multiplicateur d'électrons placé à faible distance de la photocathode, procédé par lequel on obtient de réaliser une 05 photocathode de bonne qualité à l'intérieur même du tube vidé et scellé, malgré la présence dans ledit tube de l'élément multiplicateur d'électrons. La solution de ce problème technique général consiste, selon la présente invention, en ce qu'on munit le 10 tube de moyens de coulissement du multiplicateur d'électrons parallèlement à l'axe du corps du tube, lesdits moyens de coulissement étant solidaires du tube et pourvus de moyens de butée situés à proximité de ladite fenêtre, et en ce qu'on équipe le multiplicateur d'électrons de moyens de soudage à 15 distance du multiplicateur d'électrons sur lesdits moyens de coulissement, et en ce que, dans un premier temps, le tube est scellé et vidé, et le multiplicateur d'électrons placé à une distance de la fenêtre de l'ordre du diamètre de ladite fenêtre, et en ce que, dans un deuxième temps, on évapore les 20 constituants de la photocathode à l'aide d'évaporateurs placés à distance de la fenêtre, et que, dans un troisième temps, le multiplicateur d'électrons est amené par coulissement le long des moyens de coulissement contre lesdits moyens de butée, tandis que, dans un quatrième temps, le multiplicateur 25 d'électrons est maintenu en position à proximité de la photocathode par soudage à distance sur les moyens de coulissement à l'aide des moyens de soudage à distance. Le transfert min situe de l'élément multiplicateur d'électrons d'une position éloignée à une position proche de 30 la photocathode permet ainsi d'éviter l'évaporation de la photocathode à l'extérieur du corps de tube, puis le transport de la photocathode pour scellement sur le corps du tube. Le procédé, objet de la présente demande, conduit donc à une diminution importante du prix de revient des tubes photomultiplicateurs à élément multiplicateur de proximité ainsi réalisés. - 3 La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. La figure 1 est une vue en coupe d'un tube photomultiplicateur à élément multiplicateur de proximité au cours d'une première phase de sa réalisation par le procédé selon l'invention. La figure 2 est une vue en coupe du tube de la 10 figure 1 à la fin de sa réalisation par le procédé selon l'invention. La figure 1 illustre, par une vue en coupe, une première phase d'un procédé de réalisation d'un tube photomultiplicateur 10 à élément multiplicateur de proximité. 15 Ce tube 10 comporte notamment un corps 20 de tube, une photocathode 30 déposée sur une fenêtre 31 scellée à une première extrémité 21 du corps 20 de tube et un multiplicateur d'électrons qui doit être placé à faible distance (de l'ordre de 0,2mm) de la photocathode 30 de façon à réaliser la 20 focalisation de proximité. Dans l'exemple montré aux figures 1 et 2, le multiplicateur 40 d'électrons est un multiplicateur du type 'à feuilles".-Le tube 10 est muni de moyens 50 de coulissement du multiplicateur 40 d'électrons parallèlement à l'axe 22 du corps 20 de tube, ces moyens de coulissement étant 25 réalisés, par exemple, à l'aide de 3 tiges 50 rendues solidaires au tube 10 par soudage de leur extrémité 51 au pied 6 du tube, les tiges 50 traversant le multiplicateur 40 d'électrons par des passages aménagés à sa périphérie. A leur autre extrémité 52, les tiges 50 sont munies de moyens 53 de 30 butée situés à proximité de la fenêtre 31, et qui, dans l'exemple décrit aux figures 1 et 2, ont la forme de têtes de clou. En outre, le multiplicateur 40 d'électrons est équipé de moyens 60 de soudage à distance dudit multiplicateur d'électrons sur les tiges 50 de coulissement. Dans le cas 35 montré aux figures 1 et 2, ces moyens de soudage à distance ont la forme d'oeillets métalliques fusibles sous l'effet d'un rayonnement laser. - 4 Dans un premier temps, le tube 10 est d'abord vidé puis scellé, et le multiplicateur 40 d'électrons est placé à une distance de la fenêtre 31 de l'ordre du diamètre de ladite fenêtre. Cette configuration est celle représentée sur la 05 figure 1. Ensuite, dans un deuxième temps, on évapore les constituants de la photocathode à l'aide d'évaporateurs 70 placés à distance de la fenêtre 31, par exemple sur le pourtour de l'élément multiplicateur 40. Comme le montre la figure 1, les évaporateurs 70 se présentent sous la forme de 10 grains (d'antimoine, césium, etc...) disposés sur des fils conducteurs 71 qui débouchent hors du tube et à travers lesquels on peut faire passer un courant électrique de façon à évaporer les grains 70. Compte tenu de la distance relativement grande entre les évaporateurs 70 et la fenêtre 15 31, la photocathode 30 ainsi réalisée présente une bonne homogénéité. Dans un troisième temps, le multiplicateur 40 d'électrons est amené dans la position montrée à la figure 2, par coulissement, sous l'effet de la gravité par exemple, le 20 long des tiges 50 et contre les moyens 53 de butée. Auparavant, les fils conducteurs 71 servant à l'évaporation de la photocathode auront été sectionnés à distance, à l'aide d'un rayonnement laser par exemple. Enfin, dans un quatrième temps, le multiplicateur 25 40 d'électrons est maintenu en position à proximité de la photocathode 30 par soudage à distance, à l'aide d'un rayon laser 80, des oeillets métalliques fusibles 60 sur les tiges 50. Comme le montrent les figures 1 et 2, le tube 10 30 comporte une anode 90 qui, dans le cas d'un tube photomultiplicateur plat à multiplicateur à feuilles, peut être divisé en sous-anodes indépendantes de façon à constituer une multianode et un tube segmenté en plusieurs. tubes secondaires. - 5 REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'un tube photomultiplicateur (10) à élément multiplicateur de proximité, ledit tube comportant un corps (20) de tube, une 05 photocathode (30) déposée sur une fenêtre (31) scellée à une première extrémité (21) du corps de tube, et un élément multiplicateur (40) d'électrons placé à faible distance de la photocathode (30), caractérisé en ce qu'on munit le tube (10) de moyens de coulissement (50) du multiplicateur (40) d'électrons parallèlement à l'axe (22) du corps (20) du tube, lesdits-moyens de coulissement (50) étant solidaires du tube (10) et pourvus de moyens (53) de butée situés à proximité de ladite fenêtre (31) et en ce qu'on équipe le multiplicateur (40) d'électrons de moyens (60) de soudage à distance du 15 multiplicateur d'électrons sur lesdits moyens (50) de coulissement, et en ce que, dans un premier temps, le tube(10) est scellé et vidé et le multiplicateur (40) d'électrons placé à une distance de la fenêtre (31) de l'ordre du diamètre de ladite fenêtre, et en ce que, dans un deuxième temps, on 20 évapore les constituants de la photocathode à l'aide d'évaporateurs (70) placés à distance de la fenêtre, et que, dans un troisième temps, le multiplicateur (40) d'électrons est amené par coulissement le long des moyens (50) de coulissement contre lesdits moyens (53Y de butée, tandis que, 25 dans un quatrième temps, le multiplicateur (40) d'électrons est maintenu en position à proximité de la photocathode (30) par soudage à distance sur les moyens (50) de coulissement à l'aide des moyens (60) de soudage à distance. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens (50) de coulissement sont des tiges soudées à une (51) de leur extrémité au pied (6) du tube (10) et portant lesdits moyens (53) de butée à leur autre extrémité (52). 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits moyens (60) de soudage à distance sont des oeillets métalliques fusibles sous l'effet d'un rayonnement laser.