(57)【要約】      （修正有）【課題】イメージ増倍管に用いられるマイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）を増倍管のハウジング内に正確に位置づけ保持する。【解決手段】ハウジングの導電性下側支持体９２がマイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）９４の出力面に電気的に接触し、ハウジングの導電性上側支持体９１がＭＣＰの入力面の上方に配置される構造において、形状記憶合金（ＳＭＡ）のロックダウン材９３がＭＣＰの入力面と上側支持体との間に配置され、更に上面が上側支持体に対して軸線方向の力を提供するように構成することにより、ＳＭＡの下面がＭＣＰの入力面に接触して、ハウジング内でＭＣＰにロックダウンを提供する。【選択図】図５
2011238607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージ増倍管であって、
ハウジング内に配置された導電性の入力面及び出力面を有するマイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）と、
該ＭＣＰの出力面に電気的に接触した導電性の下側支持体と、
前記ＭＣＰの入力面の上方に配置された導電性の上側支持体と、
前記ＭＣＰの入力面と前記上側支持体との間に配置された形状記憶合金（ＳＭＡ）のロックダウン材と
を具備し、
前記ＳＭＡのロックダウン材が前記ハウジング内において前記ＭＣＰにロックダウンを提供するように構成される、イメージ増倍管。
【請求項２】
前記ＳＭＡのロックダウン材がＳＭＡの上面及び下面を含み、
前記ＳＭＡの上面が前記上側支持体に対して軸線方向の力を提供するように構成され、
前記ＳＭＡの下面が前記ＭＣＰの入力面に接触している、請求項１に記載のイメージ増倍管。
【請求項３】
前記ＳＭＡの上面が前記ＳＭＡのロックダウン材の周囲部分に面取り部を含み、
該面取り部が前記上側支持体に対して前記軸線方向の力を提供する、請求項２に記載のイメージ増倍管。
【請求項４】
前記ＳＭＡのロックダウン材が、記憶状態及び変形状態を含み、且つ、該記憶状態において該変形状態よりも大きい直径を有し、
前記ＳＭＡの上面が前記記憶状態において前記上側支持体に対して前記軸線方向の力を提供する、請求項２に記載のイメージ増倍管。
【請求項５】
前記ＳＭＡのロックダウン材が、記憶状態及び変形状態を含み、且つ、該記憶状態において該変形状態よりも大きい直径を有し、
前記ＳＭＡの上面が、前記変形状態において前記上側支持体に対する前記軸線方向の力がないように構成される、請求項２に記載のイメージ増倍管。
【請求項６】
前記ＳＭＡの上面、前記上側支持体、及び前記ＭＣＰの入力面が互いに電気的に接触している、請求項２に記載のイメージ増倍管。
【請求項７】
前記ＳＭＡの上面が、Ｄ1の直径を含む円形であり、
前記ＳＭＡの下面が、より大きなＤ2の直径を含む円形であり、
前記上側支持体が、内側の開口部を含む円形であり、
該内側の開口部を通して前記ＳＭＡのロックダウン材を挿入し且つ前記ＳＭＡの下面を前記ＭＣＰの上部上に配置するために、前記直径Ｄ2が前記内側の開口部よりも小さい、請求項２に記載のイメージ増倍管。
【請求項８】
イメージ増倍管であって、
ハウジング内における下側支持体及び上側支持体と、
前記下側支持体の上部上に配置されたマルチチャンネルプレート（ＭＣＰ）と、
該ＭＣＰの上部上に配置された形状記憶合金（ＳＭＡ）要素と
を具備し、
前記上側支持体が前記ＳＭＡ要素の上方に配置され、
該ＳＭＡ要素が前記下側支持体と前記上側支持体との間に前記ＭＣＰをロックダウンするように構成される、イメージ増倍管。
【請求項９】
前記ＳＭＡ要素が変形状態及び記憶状態を含み、
前記ＳＭＡ要素が前記記憶状態において前記ＭＣＰをロックダウンし且つ前記変形状態において前記ＭＣＰと前記上側支持体との間に挿入されるように構成される、請求項８に記載のイメージ増倍管。
【請求項１０】
前記ＳＭＡ要素が、前記記憶状態において、前記変形状態よりも大きい直径を含む、請求項９に記載のイメージ増倍管。
【請求項１１】
前記ＳＭＡ要素、前記ＭＣＰ、及び前記上側支持体が前記記憶状態において互いに電気的に接触している、請求項９に記載のイメージ増倍管。
【請求項１２】
前記ＳＭＡ要素が、前記上側支持体の別部分に面する周囲部分を含み、
該ＳＭＡ要素の周囲部分が前記記憶状態において前記上側支持体の他の部分に対して軸線方向の力を提供するように構成される、請求項９に記載のイメージ増倍管。
【請求項１３】
前記ＳＭＡ要素がＳＭＡの上面及び下面を含み、
前記ＳＭＡの上面が、Ｄ1の直径を含む円形であり、
前記ＳＭＡの下面が、より大きなＤ2の直径を含む円形であり、
前記上側支持体が、内側の開口部を含む円形であり、
該内側の開口部を通して前記ＳＭＡ要素を挿入し且つ前記ＳＭＡの下面を前記ＭＣＰの上部上に配置するために、前記直径Ｄ2が前記内側の開口部よりも小さい、請求項９に記載のイメージ増倍管。
【請求項１４】
前記ＭＣＰの上部上に前記ＳＭＡ要素を配置するために、前記直径Ｄ1及びＤ2が前記変形状態において第１の相対的な大きさであり、
前記ＭＣＰをロックダウンするために、前記直径Ｄ1及びＤ2が前記記憶状態において第２の相対的な大きさであり、
前記第１の相対的な大きさが前記第２の相対的な大きさよりも小さい、請求項１３に記載のイメージ増倍管。
【請求項１５】
イメージ増倍管であって、
ハウジング内における下側支持体及び上側支持体と、
前記下側支持体の上部上に配置された形状記憶合金（ＳＭＡ）要素と
前記ＳＭＡ要素の上部上に配置されたマルチチャンネルプレート（ＭＣＰ）と、
を具備し、
前記上側支持体が前記ＭＣＰの上方に配置され、
前記ＳＭＡ要素が前記下側支持体と前記上側支持体との間に前記ＭＣＰをロックダウンするように構成される、イメージ増倍管。
【請求項１６】
前記ＳＭＡ要素が変形状態及び記憶状態を含み、
前記ＳＭＡ要素が前記記憶状態において前記ＭＣＰをロックダウンし且つ前記変形状態において前記下側支持体の上部上に挿入されるように構成される、請求項１５に記載のイメージ増倍管。
【請求項１７】
前記ＳＭＡ要素が、前記記憶状態において、前記変形状態よりも大きい直径を含む、請求項１６に記載のイメージ増倍管。
【請求項１８】
前記ＳＭＡ要素、前記ＭＣＰ、及び前記下側支持体が前記記憶状態において互いに電気的に接触している、請求項１６に記載のイメージ増倍管。
【請求項１９】
前記ＳＭＡ要素が、前記下側支持体の別部分に面する周囲部分を含み、
前記ＳＭＡ要素の周囲部分が前記記憶状態において前記下側支持体の他の部分に対して軸線方向の力を提供するように構成される、請求項１６に記載のイメージ増倍管。
【請求項２０】
前記ＳＭＡ要素がＳＭＡの上面及び下面を含み、
前記ＳＭＡの上面が、Ｄ1の直径を含む円形であり、
前記ＳＭＡの下面が、より大きなＤ2の直径を含む円形であり、
前記上側支持体が、内側の開口部を含む円形であり、
該内側の開口部を通して前記ＳＭＡ要素を挿入し且つ前記ＳＭＡの下面を前記下側支持体の上部上に配置するために、前記直径Ｄ2が前記内側の開口部よりも小さい、請求項１６に記載のイメージ増倍管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、暗視ゴーグル（ＮＶＧ）装置に使用されるイメージ増倍管に関する。より具体的には、本発明はイメージ増倍管のハウジング内における正確な位置にマイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）を保持するための形状記憶合金（ＳＭＡ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
イメージ増倍装置は、受容する入射光の量を増やして光出力を増加させ、この光出力はカメラ又は直接観察者の目に供給されうる。イメージ増倍管は、多様な用途について構築され、このため、形状及び大きさの両方がさまざまである。これら装置は特に暗領域からイメージを提供することについて有用であり且つ工業的用途及び軍事用途の両方を有する。例えば、イメージ増倍管は、飛行士及び秘密工作を行う他の軍人の暗視能力を高めるための暗視ゴーグルにおいて使用される。これらは、防犯カメラにおいても用いられ、且つ、網膜色素変性（夜盲）のような症状を軽減することを補助すべく医療器具においても用いられる。
【０００３】
公知のように、イメージ増倍管の三つの主要部品は、光電陰極、蛍光スクリーン（陽極）、及び光電陰極と陽極との間に配置されたＭＣＰである。これら三つの部品は、真空にされたハウジング又は真空エンベロープ（vacuum envelope）内に定置され、これによって、電子が光電陰極からＭＣＰ及び陽極を通って流れることが可能となる。イメージ増倍管が作動するために、通常、光電陰極及び陽極は電源に結合され、このことによって、陽極は、光電陰極よりも高い正の電位に維持される。同様に、ＭＣＰは、バイアスがかけられて、光電陰極によって前方に出された電子放射の密度を増加させるように作動する。さらに、光電陰極、ＭＣＰ、及び陽極の全てが、異なる電位に保持されるので、三つの全部品は、真空ハウジング内に保持されるとき、互いに電気的に絶縁される。
【０００４】
図１を参照すると、ヴァージニア州ロアノークのＩＴＴナイトヴィジョンによって製造された従来型のＧｅｎＩＩＩイメージ増倍管１０の断面図が示される。従来技術のＧｅｎＩＩＩイメージ増倍管１０は、いくつかの別個の部品の集合体から作られた、真空にされたハウジング１２を含む。光電陰極１４、マイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）１６、及び逆さの（inverting）光ファイバー要素１８がハウジング１２内に定置され、逆さの光ファイバー要素１８は蛍光スクリーン２０を支持する。真空ハウジング１２についての構築では、光電陰極１４と光ファイバー要素１８との間に気密エンベロープが形成される。
【０００５】
光電陰極１４は真空ハウジング１２の一方の端部における導電性の支持リング２２上に載る。光電陰極１４が支持リング２２に対して当接することによって気密シールが生成され、このことによって真空ハウジング１２の一方の端部が閉じられる。
【０００６】
真空ハウジング１２の下端部が出力スクリーンのフランジ７２の存在によってシールされる。出力スクリーンのフランジ７２は光ファイバー要素１８に連結されて気密エンベロープを形成し、このことによって真空ハウジング１２の他方の端部が閉じられる。
【０００７】
ＭＣＰ１６及び光ファイバー要素１８に環状スペーサ及び電気端子を提供する追加要素が支持リング２２と出力スクリーンのフランジ７２との間にある。これら要素は米国特許第５９９４８２４号明細書において詳細に記述され、この内容は、その全体を参照することによって本明細書の一部を構成する。
【０００８】
図１の記述を完成させると、ＭＣＰの上側端子３２が真空ハウジング１２内に延在し且つ金属の押し下げリング（hold down ring）３６及び接触リング３８と導電的に係合する。押し下げリングがハウジング内においてＭＣＰを保持しつつ、接触リング３８はＭＣＰ１６の導電性の上面４２と係合する。結果的に、真空ハウジング１２の外部上のＭＣＰの上側端子３２に電気的なバイアスを印加することによって、電気的なバイアスがＭＣＰ１６の上面４２に印加されうる。同様に、ＭＣＰの下側端子４３が真空ハウジング１２内に延在し且つＭＣＰ１６の導電性の下面４４と係合する。この結果、グランド電位の、真空ハウジング１２の外部にＭＣＰの下側端子４８を接続することによって、ＭＣＰ１６の導電性の下面４４はグランドに結合されうる。
【０００９】
次に図２及び図３を参照すると、如何にＭＣＰ１６が、所定の位置に固定されて、ＭＣＰの上面４２に接触する上側の電気端子と、ＭＣＰの下面４４に接触する下側の電気端子との間に挟まれるかが二つの例として示される。図２では、セラミックリング７８が、支持リング２２（図１）よりも下方に定置され、且つ、ろう付け（brazing）処理の間、支持リングに連結される。ろう付け処理によって、支持リング２２とセラミックリング７８との間に不浸透性（impervious）シールが生成される。セラミックリング７８は、ＭＣＰを保持するためのリング組立体８６の一部である。
【００１０】
リング組立体８６は、セラミックリング７８、導電性のスナップリング７７、ＭＣＰのセラミックリング４６、及びＭＣＰの下側支持端子４８を含む。セラミックリング７８は、導電性のスナップリング７７に電気的に接触した第１金属面８８と、ハウジングの外部との電気的な接触を提供して電源が印加されることを可能とするための第２金属面８９とを含む。導電性のスナップリング７７は金属又は金属合金から形成される。スナップリング７７は、ＭＣＰの上面４２と導電的に係合する面７７Ｂと、セラミックリング７８の面８８に固着された別の面７７Ａとを有する。
【００１１】
図示されるように、導電性のスナップリング７７はセラミックリング７８とＭＣＰの上面４２との間に定置される。ＭＣＰはスナップリング７７及びセラミックリング７８に寄り掛かり且つスナップリング７７及びセラミックリング７８によって保持される。ＭＣＰの絶縁セラミックリング４６が、金属面８９よりも下方に定置され、且つ、二つの要素の間に置かれたろう付けリング（図示せず）によって金属面８９に結合される。ＭＣＰの絶縁セラミックリング４６は金属面８９及びＭＣＰの下側支持体４８の両方にろう付けされる。
【００１２】
したがって、スナップリング組立体８６は、ロックダウン（lockdown）及び電気的な接触の両方を提供すべく、金属セラミック７８を金属スナップリング７７と組み合わせて使用することによってＭＣＰを保持する。この特徴によって、固定位置にＭＣＰを保つために他のイメージ増倍管において使用される機械的なリング及びタブを含む複雑な金属部品についての要求が取り除かれる。
【００１３】
別の例では、図３に示されるように、ＭＣＰの下側支持体４８はＭＣＰ１６を横方向に中央に置き且つ軸線方向に支持するのに用いられる。下側支持構造体では、ＭＣＰの横方向への転位（dislocation）を妨げ且つこれと同時に装置の短絡を妨げるべくスナップリングの導電性の面から十分な距離を維持するためにタブ部分４８Ａが提供され、タブ部分４８ＡはＭＣＰの面１６Ｃに対して横方向に配置される。一方、上側支持構造体３２がその端部３２Ａにおいてスナップリング７７に向かって下方に湾曲している。スナップリング７７のバネ力が端部３２Ａに対して法線方向の力（normal force）を形成するのに有効であるので、スナップリングはＭＣＰと上側支持構造体３２との間に挟み込まれる。この態様では、スナップリング及び上側支持構造体の両方を介して電位がＭＣＰの上面４２に提供される。加えて、ＭＣＰはイメージ増倍管内の位置に固定され且つロックダウンされる。
【００１４】
スナップリング７７の上面図が図４において示される。示される例では、スナップリングの外径７７Ｇは３．３ｃｍ（１．３インチ）であり、一方、セラミックリング７８（図２）は、（例えば）３．１５ｃｍ（１．２４インチ）の内径を備えた開口部を有する。結果として、プライヤーの補助でリングを圧縮するために、スナップリングは二つのキャビティ７７Ｆを含み、二つのキャビティ７７Ｆはリングの表面から彫られる。スナップリング７７は、その外径が圧縮された後、金属面８８の面取り部（chamfer）によって形成された凹部内に収まる。この態様では、スナップリング７７は面７７Ａで金属面８８と導電的に係合する。加えて、スナップリングは面７７ＢでＭＣＰ１６の上面４２と導電的に係合する。また、スナップリングはハウジング内の固定位置にＭＣＰを繋止し且つロックダウンする。
【００１５】
ＭＣＰをスナップリングで繋止する上述の方法はいくつかの欠点をもたらす。一つの欠点は、プライヤーでスナップリングを圧縮し、且つ、スナップリングがＭＣＰの上部上に設置された後に圧縮を適切に解放するのに余分な努力が必要なことである。別の欠点は、スナップリングの圧縮が不規則に解放されるとき、ＭＣＰにクラックを入れる可能性があることである。本発明は、以下に説明されるように、これら欠点に解決策を提供する。
【発明の概要】
【００１６】
この要求及び他の要求に対応するために、その目的を考慮して、本発明では、マルチチャンネルプレート（ＭＣＰ）を含むイメージ増倍管が提供され、ＭＣＰは、ハウジング内において配置された導電性の入力面及び出力面を有する。導電性の下側支持体がＭＣＰの出力面に電気的に接触し、導電性の上側支持体がＭＣＰの入力面の上方に配置される。形状記憶合金（ＳＭＡ）のロックダウン材がＭＣＰの入力面と上側支持体との間に配置される。ＳＭＡのロックダウン材はハウジング内においてＭＣＰにロックダウンを提供するように構成される。
【００１７】
ＳＭＡのロックダウン材はＳＭＡの上面及び下面を含む。ＳＭＡの上面は上側支持体に対して軸線方向の力を提供するように構成され、ＳＭＡの下面はＭＣＰの入力面に接触している。
【００１８】
ＳＭＡの上面は、面取り部が上側支持体に対して軸線方向の力を提供するように、ＳＭＡのロックダウン材の周囲部分に面取り部を含むことができる。
【００１９】
ＳＭＡのロックダウン材は記憶状態及び変形状態を含み、ここで、ＳＭＡのロックダウン材は、記憶状態において、変形状態よりも大きい直径を有する。ＳＭＡは記憶状態において上側支持体に対して軸線方向の力を提供するように構成される。一方、ＳＭＡは、変形状態において上側支持体に対する軸線方向の力がないように構成される。
【００２０】
ＳＭＡの上面、上側支持体、及びＭＣＰの入力面は互いに電気的に接触している。
【００２１】
ＳＭＡの上面は、Ｄ1の直径を含む円形であり、ＳＭＡの下面は、より大きなＤ2の直径を含む円形でありうる。上側支持体は、内側の開口部を含む円形でありうる。このとき、内側の開口部を通してＳＭＡのロックダウン材を挿入し且つＳＭＡの下面をＭＣＰの上部上に配置するために、直径Ｄ2は内側の開口部よりも小さい。
【００２２】
別の実施形態では、本発明は、ハウジング内において下側支持体及び上側支持体を有するイメージ増倍管を含む。マルチチャンネルプレート（ＭＣＰ）が下側支持体の上部上に配置され、形状記憶合金（ＳＭＡ）要素がＭＣＰの上部上に配置され、上方支持体はＳＭＡ要素の上方に配置される。ＳＭＡ要素は下側支持体と上側支持体との間にＭＣＰをロックダウンするように構成される。
【００２３】
ＳＭＡ要素は変形状態及び記憶状態を含む。ＳＭＡ要素は記憶状態ではＭＣＰをロックダウンし且つ変形状態ではＭＣＰと上方支持体との間に挿入されるように構成される。
【００２４】
ＳＭＡ要素は、記憶状態において、変形状態よりも大きい直径を有する。ＳＭＡ要素、ＭＣＰ、及び上側支持体は記憶状態において互いに電気的に接触している。ＳＭＡ要素は、上側支持体の別部分に面する周囲部分を含み、ＳＭＡ要素の周囲部分は記憶状態において上側支持体の他の部分に対して軸線方向の力を提供するように構成される。
【００２５】
ＳＭＡ要素はＳＭＡの上面及び下面を含む。ＳＭＡの上面は、Ｄ1の直径を含む円形であり、ＳＭＡの下面は、より大きなＤ2の直径を含む円形であり、上側支持体は、内側の開口部を含む円形である。内側の開口部を通してＳＭＡ要素を挿入し且つＳＭＡの下面をＭＣＰの上部上に配置するために、直径Ｄ2は内側の開口部よりも小さい。ＳＭＡ要素をＭＣＰの上部上に配置するために、直径Ｄ1及びＤ2は変形状態において第１の相対的な大きさである。さらに、ＭＣＰをロックダウンするために、直径Ｄ1及びＤ2は記憶状態において第２の相対的な大きさである。第１の相対的な大きさは第２の相対的な大きさよりも小さい。
【００２６】
本発明の更に別の実施形態では、イメージ増倍管が、ハウジング内における下側支持体及び上側支持体と、下側支持体の上部上に配置された形状記憶合金（ＳＭＡ）要素とを含む。マルチチャンネルプレート（ＭＣＰ）がＳＭＡ要素の上部上に配置され、上側支持体はＭＣＰの上方に配置される。ＳＭＡ要素は下側支持体と上側支持体との間にＭＣＰをロックダウンするように構成される。
【００２７】
ＳＭＡ要素は変形状態及び記憶状態を含む。ＳＭＡ要素は記憶状態ではＭＣＰをロックダウンし且つ変形状態では下側支持体の上部上に挿入されるように構成される。ＳＭＡ要素は、記憶状態において、変形状態よりも大きい直径を含む。ＳＭＡ要素、ＭＣＰ、及び下側支持体は記憶状態において互いに電気的に接触している。ＳＭＡ要素は、下側支持体の別部分に面する周囲部分を含み、ＳＭＡ要素の周囲部分は記憶状態において下側支持体の他の部分に対して軸線方向の力を提供するように構成される。
【００２８】
ＳＭＡ要素はＳＭＡの上面及び下面を含む。ＳＭＡの上面は、Ｄ1の直径を含む円形であり、ＳＭＡの下面は、より大きなＤ2の直径を含む円形であり、上側支持体は、内側の開口部を含む円形である。内側の開口部を通してＳＭＡ要素を挿入し且つＳＭＡの下面を下側支持体の上部上に配置するために、直径Ｄ2は内側の開口部よりも小さい。
【００２９】
前述の一般的な記述及び以下の詳細な記述が例であって本発明を限定するものではないことが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、従来のイメージ増倍管の断面図である。
【図２】図２は、図１のイメージ増倍管内に挿入された従来のスナップリング組立体の断面図である。
【図３】図３は、図１のイメージ増倍管内に挿入された別の従来のスナップリング組立体の断面図である。
【図４】図４は、図１のイメージ増倍管において使用される従来のスナップリングの上面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係る、イメージ増倍管の上側支持体と下側支持体との間に配置された形状記憶合金（ＳＭＡ）のロックダウン材の例である。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係る、図５において示される例示的なＳＭＡのロックダウン材の上面図及び正面図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係る、イメージ増倍管のハウジング内に挿入されるためのＳＭＡのロックダウン材の別の実施形態である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
添付の図面と関連させて読むと、以下の詳細な記述から本発明を理解することができる。
Ｇｅｎ２イメージ増倍（Ｉ2）管及びＧｅｎ３イメージ増倍（Ｉ2）管が電子の増幅のためにマイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）を包含する。ＭＣＰは薄いガラスディスクであり且つＩ2管内の所定位置においてしっかりと正確な位置に保持されなければならない。典型的には、ＭＣＰは、下側支持体と称される環状の台（ledge）上に設置され、且つロック要素で所定位置において固定される。ＭＣＰを固定する現在の方法はタブのロックダウン材又はスナップリングのロックダウン材を使用する。スナップリングは、図１〜図４を参照することによって、前述された。
【００３２】
タブのロックダウン材は以下に簡潔に記述される。タブのロックダウン材は波状のワッシャー（wavy washer）又は均等物を含み、波状のワッシャー又は均等物はＭＣＰのリムを覆って設置される。次に、刻み目のある（notched）環状プレートが波状のワッシャーを覆って設置される。環状プレートの刻み目は、ＭＣＰの上側支持体におけるタブを通り越し、且つ、波状のワッシャーに予め付加を与えるべく波状のワッシャーを押圧する。上側支持体のタブは、所定位置においてプレートで折り曲げられ、このことによって、環状プレート及び波状のワッシャーの両方をＭＣＰに対して繋止する。
【００３３】
前述されたように、スナップリングのロックダウン材は、特製のスナップリング（図４）を含む。ハウジング内へのＭＣＰの挿入後、傾斜した縁を備えた特製のスナップリングは、プライヤーで圧縮され且つ上側支持体を通して挿入されて、解放される。プライヤーが解放されるので、スナップリングは拡張し、スナップリングの傾斜した縁と上側支持体とは互いと係合する。傾斜した縁はスナップリングの径方向の拡張力をＭＣＰに対する軸線方向のスラスト力に変換する。
【００３４】
発明者は、タブのロックダウン材及びスナップリングのロックダウン材が両方とも顕著な欠点を有することを発見した。イメージ増倍管が作動中に相当な衝撃及び振動を受ける。加えて、転位を防ぐべく、ＭＣＰは非常に堅く保たれなければならない。最新のゲート電力供給（gated power supply）は、高周波電圧パルスも生成し、高周波電圧パルスによって、ＭＣＰはクーロン引力によって撓う（flex）ことがある。ＭＣＰがその外周の周り全体で繋止されない場合、可聴音が生み出されうる。ＭＣＰは、その露出面上に極端に薄いイオンバリアフィルムも有し、ＭＣＰの露出面は非常に僅かな接触によって損傷しうる。
【００３５】
タブのロックダウン材は、二つの要素がＭＣＰを覆って設置されることを必要とし、各々は、ＭＣＰの活性領域を覆うイオンバリアフィルムに接触する可能性を有する。この接触はフィルムの損傷をもたらすことがあり、フィルムの損傷は管がシールされて作動するまで検出されることができない。
【００３６】
さらに、タブの曲げ処理は、工具が滑る場合、ＭＣＰの損傷についての追加の機会となる。さらに、波状のワッシャーはＭＣＰの周りでロックダウン力を十分に広めることができない。支持されない領域は自由に撓うことができ、このことによって可聴性及び衝撃の問題が生成される。タブを曲げつつ、手によって波状のワッシャーを圧縮する必要性は、タブのロックダウン材の方法が生み出すことができる軸線方向のスラストの量も制限し、このことによって、ＭＣＰの剛性が低下する。
【００３７】
発明者は、スナップリングのロックダウン材がタブのロックダウン材の問題のいくつかを克服することができるがいくつかの新たな問題を生み出すことも発見した。スナップリングは更なる力の分配を提供するが時々固まり（bind）、このことによって、ＭＣＰの一部が支持されないままとなる。スナップリングは挿入中にプライヤーで圧縮されなければならないが、器用さ又は視認性が不十分なことによって、ＭＣＰの活性領域への衝突がもたらされる。ＭＣＰはスナップリングの突起（lug）を受けてクラックが入る場合もある。加えて、スナップリングは、複雑な形状を有するので、製造するのが困難であり且つ高価である。
【００３８】
本発明は、イメージ増倍管のハウジング内においてＭＣＰをロックダウンするために、新しいロック要素又は圧力要素を提供する。以下に説明されるように、新しいロック要素は、タブのロックダウン要素及びスナップリングのロックダウン要素に関連する問題を取り除く。
【００３９】
以下、図５及び図６を参照すると、形状記憶合金（ＳＭＡ）から製造された、ＭＣＰをロックダウンするための要素の例が示される。図６において示される例では、ＳＭＡのロックダウン材９３が下面９３Ｃ及び反対側の上面９３Ａを含む。上面は直径Ｄ1の円形状を有し、下面は、より大きな直径Ｄ2を備えた円形状を有する。下面９３Ｃの端部が、第１の距離（符号無し）だけ上方に延在し、その後、上面９３Ａの端部と交わるように内側に曲がる。この態様では、面取り部９３Ｂが形成される。
【００４０】
図５に示されるように、例示的なＳＭＡのロックダウン材９３は、イメージ増倍（Ｉ2）管の（９０として表される）ハウジング内に挿入され且つＭＣＰ９４の上部上に設置されうる。このことは、力を全く必要とすることなく達成されうる。組立の間、ＭＣＰ９４が、（例として示される）下側支持体９２の上部上に設置されうる。次に、ＳＭＡのロックダウン材９３がＭＣＰ９４の上部上に設置されうる。ＳＭＡのロックダウン材は、（以下に説明されるような）変形状態において、スナップリング７７（図３及び図４）と比べて小さい直径（Ｄ1及びＤ2）を有するので、上側支持体９１の開口部を通って挿入された後にＭＣＰ９４の上部上に容易に設置されうる。
【００４１】
図５において示される例では、ＳＭＡのロックダウン材９３は、（上面９３Ａが面取り部９３Ｂにおいて終端するような断面で示される）その変形状態（又は使用前の状態）において、（上面９３Ａが面取り部９３Ｂ’において終端するような断面で示される）その記憶状態（又は通常の使用状態）における同一のＳＭＡのロックダウン材９３の直径よりも小さい直径を有する。ＳＭＡのロックダウン材９３は、加熱後のその記憶状態では、ＭＣＰに対するクランプ力及び上側支持体９１に対する軸線方向の力を提供すべく拡張する。この態様では、その記憶状態への移行後、ＳＭＡのロックダウン材９３はＭＣＰにロックダウン機構を提供し且つＭＣＰを所定位置に固定する。
【００４２】
上述されたように、形状記憶要素は、取付けのための力を必要としない。ＳＭＡのロックダウン要素は容易に据え付けられ且つ自動挿入に容易に適応できるように形成される。ＳＭＡロックダウン要素は、挿入されて加熱された後にのみ、ＭＣＰにクランプ力を提供するように形状が変化する。
【００４３】
スナップリングのロックダウン材であって、その構造体内にギャップを有するスナップリングのロックダウン材とは異なり、形状記憶リングは、セシウム移動（cesium migration）の問題を導きうるギャップが全く無い連続的な形状にされうる。上側支持体を擦り抜けるのに必要な小さい直径はＳＭＡのロックダウン材の変形によって生み出されることができ、ＳＭＡのロックダウン材は、その後、加熱された後に、より大きなその記憶状態に回復されうる。
【００４４】
ＳＭＡのロックダウン要素は、連続的であり且つ径方向に対称であるので、二次的な機械加工を要しないスタンピング（stamping）又は旋削によって低コストで製造されうる。
【００４５】
ＳＭＡのロックダウン材９３は形状記憶合金から製造される。これら合金はニッケル・チタン系合金を含むことができ、ニッケル・チタン系合金は、加熱されると、予め定められた形状に戻ろうとする。形状の回復が妨げられる場合、相当な応力が合金内に生じる。
【００４６】
形状記憶合金は、加熱処理後の定められた記憶形状を有する。加熱処理後、要素は概して柔らかいので容易に変形され且つ変形形状又は変形状態に留まる。変形された要素が、その後、回復温度よりも上の温度で加熱された場合、ＳＭＡ要素は、結晶構造を変化させて、加熱処理中に定められた元の形状又はその記憶状態に戻ろうとする。回復が抑制される場合、ＳＭＡ要素は抑制部（constraint）に力を及ぼし、この力は、要素の幾何学的形状、温度、及び要素が耐えた変形量に依存する。
【００４７】
一般的に、形状記憶合金（ＳＭＡ）は、その低温時の鍛造された元の形状を「覚えており」、且つ、変形せしめられた後に、熱の印加によってその形状に戻る合金である。ニッケル・チタン（Ｎｉ−Ｔｉ）合金に加えて、ＳＭＡは、Ａｇ−Ｃｄ合金、Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ合金、Ｃｕ−Ｓｎ合金、Ｃｕ−Ｚｎ合金、Ｃｕ−Ｚｎ−Ｓｉ合金、Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ合金、Ｉｎ−Ｔｉ合金、Ｎｉ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｐｔ合金、Ｍｎ−Ｃｕ合金、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ合金、及びこれらの均等物を含むことができる。現在のところ、（ニチノールとしても公知である）Ｎｉ−Ｔｉ合金が良好なＳＭＡ要素と見なされている。概して、これらＳＭＡ要素は、予め決定された温度で塑性変形され、且つ、熱処理に曝されると、予め定められた記憶状態に戻ることができる。いくつかのＳＭＡ合金は一方向形状記憶合金であると考えられ、他のＳＭＡ合金は二方向形状記憶合金であると考えられる。
【００４８】
一方向形状記憶合金では、合金は、その低温状態にあるとき、曲げられ又は伸ばされることができ、且つ、転移温度よりも上の温度で加熱されるまでこれら形状を保つであろう。加熱後、形状はその元の記憶形状に変化する。合金は、再び冷えると、故意に再び変形せしめられるまで、その記憶形状のままである。二方向形状記憶合金では、合金は、二つの異なる形状、すなわち、一方は低温における形状、他方は高温における形状を覚えている。
【００４９】
本発明では、一方向形状記憶合金が二方向形状記憶合金よりも好ましいと思われる。したがって、合金は、（図５において示される、より大きな直径のＳＭＡのロックダウン材９３のような）記憶状態に製造されうる。加熱処理後、ＳＭＡのロックダウン材は概して柔らかいので容易に変形されることができ且つ（図５においても示される、より小さな直径のＳＭＡのロックダウン材９３のような）その変形状態に留まるであろう。
【００５０】
変形されたＳＭＡのロックダウン材９３が回復温度よりも上の温度で加熱される場合、ＳＭＡのロックダウン材は結晶構造を変化させてその元の記憶形状に戻る。その後、より大きな直径のＳＭＡのロックダウン材はその記憶状態に留まり且つＩ2ハウジング内においてＭＣＰにロックダウンを効果的に提供する。
【００５１】
図６は、ＳＭＡのロックダウン材の一つの例を示す。図７は別の例を示す。示されるように、ＳＭＡのロックダウン材９６は上面９６Ａ及び下面９６Ｃを含み、上面９６Ａ及び下面９６Ｃはテーパー面９６Ｂによって連結される。上面は内径Ｄ3を有し、下面は外径Ｄ4を有する。図７において示される変形状態が、上側支持体９１（図５）の開口部の内径（符号無し）よりも小さい外径Ｄ4を有する限り、ＳＭＡのロックダウン材９６は、上側支持体の開口部を通って容易にハウジング９０内に挿入され、その後、ＭＣＰ９４の上部上に設置されうる。このことは、あらゆる専用工具及び力を必要とすることなく達成されうる。テーパー面９６Ｂは上側支持体９１の内側の端部に対して平行となるように形成されうる。
【００５２】
ＳＭＡのロックダウン材９６はその回復温度よりも上の温度で加熱処理された後に結晶構造を変化させてその記憶状態に戻り、その記憶状態は、ＳＭＡのロックダウン材９６が、このときに拡張されて、その変形状態の直径と比較してより大きい直径Ｄ3及びＤ4を含むことを除いて、図７において示された変形状態と同様でありうる。ＳＭＡのロックダウン材はその記憶状態に留まり且つＩ2ハウジング内においてＭＣＰにロックダウンを効果的に提供する。
【００５３】
当然のことながら、ＳＭＡのロックダウン材の多くの他の形態及び形状が可能であり且つ本発明の範囲内において考えられる。ＳＭＡのロックダウン材について限定されることは、ＳＭＡのロックダウン材が、Ｉ2ハウジング内への容易な挿入及びＭＣＰの上部上への容易な設置を可能とする変形状態を有することのみである。加えて、ＳＭＡのロックダウン材は、そのより大きな記憶状態にあるとき、上側支持体に対して軸線方向の圧力を提供する面を必要とする。
【００５４】
ＳＭＡのロックダウン材についての一つの可能な形態は現行のスナップリングの代替要素を含む。斯かるＳＭＡのロックダウン材は、ハウジング内において現行のスナップリングと同一の容量内に収まる形状を含み、ハウジング内におけるＩ2管の他の部品の変更が全く必要とされない。斯かるリングは、一つの傾斜した角（corner）を有する円形断面を含むことができる。リングは、（同心円状に又は３以上の「皺（pucker)」によって）より小さな直径に変形せしめられるとき、ＭＣＰと上側支持体との間に容易に収まる。加熱後、リングはＭＣＰと上側支持体との間の空間を満たすべく拡張する。最終的な形状は、上側支持体と相互に作用し且つ上側支持体に対する軸線方向のスラスト力を生み出すのに十分大きな直径を有する円状でありうる。
【００５５】
別の実施形態では、ＳＭＡロックダウンは、折り畳まれた金属シートを含むことができ、この金属シートは、上側支持体に接触すべく、折り畳まれた状態から開く。ＳＭＡのロックダウン材と上側支持体との間の摩擦又は摩耗は、スラスト力の分配が一様に小さくなることをもたらしうるが、それでもなお現行のスナップリングよりも良好であるだろう。
【００５６】
更に別の実施形態では、ＳＭＡのロックダウン材は、ＭＣＰの上方又は下方に設置された渦巻状（convoluted）ワッシャーから成る別個の圧縮プレートであってもよい。ワッシャーは、挿入前には平らに押圧され、且つ、ＭＣＰに力を適用しうる渦巻形状に回復するであろう。この実施形態では、本体にスラスト力を伝達するための別部品が必要とされうるが、この実施形態は、圧力をより一様に分配するという利点を有するであろう。
【００５７】
本発明は、本明細書において特定の実施形態に関して図示され且つ記述されるが、示された詳細に発明が限定されることは意図されていない。むしろ、様々な修正が、本発明から逸脱することなく特許請求の範囲の均等の範囲内における詳細においてなされうる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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