Brevet FR2629269A1 — publié le 19890929

4ULTIPLICATEURS D'ELECTRONS A CANAUX La présente invention se rapporte à des multi- plicateurs d'électrons à canaux,.et plus particulière- ment à des galettes de microcanaux (en anglais "micro- channel plates" ou "MCP") caractérisés par un meilleur affranchissement vis-à-vis des signaux parasites et du bruit venant en incidence sur ceux-ci. La figure 1 est une vue en élévation latérale d'une galette de microcanaux. La figure 2 est une vue en coupe, prise en 2-2 de la figure 1, et quelque peu schématique. Les figures 1 et 2 représentent une galette de microcanaux en deux sections MCP 20 (détail uniquement montré dans le coin supérieur gauche) comportant une rangée ou réseau d'entrée 22 et une rangée ou réseau de sortie 24, chacune d'entre elles comprenant un grand nombre de tronçons de canaux 23, 25 ayant des diamètres intérieurs de canaux et des espacements ou entraxes de canaux identiques. Le diamètre intérieur des canaux dans les éléments de canaux 23, 25 des rangées 22, 24 est de microns. On a trouvé que des multiplicateurs d'électrons à canaux à bruit réduit, et en particulier des galettes de microcanaux, peuvent de façon souhaitable être réali- sés à partir du nouveau verre selon l'invention qui est essentiellement constitué en pourcentage en poids de: Sio2 30-35 '. PbO 50-57 % Cs20 2-10 % EMgO+CaO+SrO+BaO 0-5 % EA1203+ZrO2+TiO2+Nb205 0,11 % o le rapport entre le Si et Pb, exprimé en tant que rapport molaire entre SiO2 et PbO, est de 2,0-2,4. Dans des modes de réalisation préférés, le seul oxyde alcalin compris dans la formulation est le Cs20. Le verre à partir duquel sont formées les ran- gées 22, 24 présente la formulation suivante: Composant % en Poids PbO 54, 9 SiO2 34,8 Cs20 5,9 BaO 4,0 A1203 0,2 As205 0,2 Comme on le constate, ce verre ne contient ni rubidium, ni potassium, car on a découvert que ces deux éléments entraînaient une augmentation des signaux parasites et du bruit. De plus, l'oxyde de plomb dans le nouveau verre sera choisi parmi la gamme des oxydes de plomb du commerce, dont certains lorsqu'ils sont utilisés provo- quent une plus grande quantité de signaux parasites que d'autres, de façon à limiter efficacement, en combinai- son avec d'autres composants de la formulation générale, les signaux parasites à une quantité non supérieure à un signal parasite toutes les dix secondes par centimètre carré de surface de canal (c'est-à-dire, pas plus de 0,1 signal parasite par cm2sec). Les "signaux parasites" considérés sont exprimés ici par le nombre d'électrons résultant de sources ra- dioactives de parois émis à la sortie d'un multiplica- teur d'électrons à canaux d'une longueur de canal de 1 mm et d'un diamètre de canal de 10 microns. La suppression du rubidium et du potassium et la sélection telle qu'elle est indiquée de l'oxyde de plomb réduisent la présence dans le verre d'isotopes radioac- tifs et d'éléments de trace qui autrement entraîneraient la génération spontanée d'électrons dans la paroi du multiplicateur, à partir de laquelle paroi ils pénétre- raient dans le canal pour provoquer des signaux parasi- tes. Dans des modes de-réalisation successivement plus préférés, il devra être possible de limiter les signaux parasites à 0,03 par cm2sec, voire à 0,01, 0,003 et O,001. Un autre mode de réalisation actuellement préfé- ré du verre selon l'invention est le suivant: Oxvde Mat. Première Poids % Poids du composant (kg) SiO2 SiO2 34,25 6,87 kg PbO Pb304 54,06 11,04 kg Cs20 CsC03 7,56 1,75 kg BaO Ba(CO3)2 3,94 1,03 kg 1,3 kg Al203 Al(OH)3 0, 19 0,06 kg As203 - As203 0,10 0,02 kg Les galettes de microcanaux réalisées par des techniques bien connues dans l'art, comprenant bien en- tendu une étape de réduction, se caractérisaient non seulement par une diminution du bruit sombre, mais éga- lement par des valeurs extrêmement bonnes de courant de bande et de gain d'électrons. L'utilisation de cette formulation dans les mul- tiplicateur d'électrons à canaux permet de supprimer le potassium et le rubidium tout en obtenant néanmoins d'excellentes caractéristiques de fabrication et de per- formance. Bien que des poids et pourcentages molaires d'oxyde aient été énumérés dans la présente invention, l'homme de l'art comprendra que d'autres composés de différents éléments métalliques peuvent les remplacer. D'autres modes de réalisation dans les limites des revendications ci-annexées apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1. Multiplicateur d'électrons à canaux caracté- risé en ce qu'il est réalisé avec un verre comprenant un composé de plomb choisi de façon à limiter efficacement, en combinaison avec d'autres composants de ce verre les signaux parasites à une valeur non supérieure à 0,1 par cm2 sec. 2. Multiplicateur selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que le composé de plomb est choisi de manière à limiter les signaux parasites à une valeur non supérieure à 0,03 par cm2 sec. 3. Multiplicateur selon la revendication 2, ca- ractérisé en ce que le composé de plomb est choisi de manière à limiter les signaux parasites à une valeur non supérieure à 0,01 par cm sec. 4. Multiplicateur selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce qu'il ne contient pas de rubidium. 5. Multiplicateur selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce qu'il ne contient pas de potassium. 6. Multiplicateur selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce qu'il ne contient ni rubidium, ni potas- sium. 7. Multiplicateur selon la revendication 3, ca- ractérisé en ce que le composé de plomb est choisi de manière à limiter les signaux parasites à une valeur non supérieure à 0,003 par cm2 sec. 8. Multiplicateur selon la revendication 7, ca- ractérisé en ce que le composé de plomb est choisi de manière à limiter ces signaux parasites à une valeur non supérieure à 0,001 par cm2 sec. 9. Verre caractérisé en ce qu'il est sensible- ment constitué en pourcentage en poids de: SiO2 30-35 % PbO 50-57 % Cs20 2-10 % EMgO+CaO+SrO+BaO 0-5 % EA1203+ZrO2+TiO2+Nb2o5 0,1-1 % et en ce que le rapport entre le Si et le Pb, exprimé en tant que rapport molaire entre SiO2 et PbO, est de 2,0- 2,4. 10. Verre selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'oxyde alcalin présent est essentiellement constitué par de l'oxyde de césium seulement. 11. Verre caractérisé en ce qu'il est sensible- ment constitué en pourcentage en poids de: SiO2 34,25 PbO 54,06 Cs20 7,56 BaO 3,94 A1203 0,19 12. Multiplicateur d'électrons à canaux caracté- risé en ce qu'il comprend le verre selon les revendica- tions 9, 10 ou 11. 13. Galette à microcanaux telle que définie dans la revendication 12.