KR20100105602A

KR20100105602A - 콤팩트 이미지 증배관 및 그러한 관을 장착한 야간 관측 시스템

Info

Publication number: KR20100105602A
Application number: KR1020107013134A
Authority: KR
Inventors: 게르트 너출; 레오 피에르; 마티오 푸야쉬타인; 칼로 카이저; 파스칼 라부
Original assignee: 포토니스 프랑스
Priority date: 2007-12-13
Filing date: 2008-12-12
Publication date: 2010-09-29
Also published as: NZ585872A; ZA201003663B; WO2009074682A2; AU2008334563A1; CA2708490C; CA2708490A1; BRPI0820610B1; US20110079715A1; WO2009074682A3; FR2925218A1; JP5719174B2; AU2008334563B2; RU2510096C2; EP2218089B1; IL206068A; CN101952932A; KR101588854B1; BRPI0820610A2; EP2218089A2; US8987671B2

Abstract

본 발명은 이미지 증배관(image intensifier rube)과 그러한 관을 장착한 야간 관측 시스템(night vision system)에 관한 것이다.
본 발명에 따른 이미지 증배관의 튜브 본체는 튜브 본체에 의해 경계 지어진 진공 챔버의 누출방치(leaktightness)를 보장하기 위해, 입력 장치 및 출력 장치에 밀봉되도록 고정된 다층 세라믹 기판(multilayer ceramic substrate)을 포함한다. 다층 기판은 또한 광음극(photocathode)과 인 스크린(phosphorus screen) 사이에 배치된 미세 증폭관(microchannel plate)을 유지하고 광음극, 플레이트, 또한 인 스크린에게게 전압을 공급한다.

Description

콤팩트 이미지 증배관 및 그러한 관을 장착한 야간 관측 시스템 {Compact Image Intensifier Tube and Night Vision System Fitted with such a Tube}

본 발명은 야간 관측 시스템 분야에 관한 것으로, 특히 야간 관측 시스템에 장착된 이미지 증배관(image intensifier tube)에 관한 것이다.

야간 관측 시스템들(night vision systems)은 예를 들어, 군사적, 산업적, 또한 가정적인 용도로도 많이 응용된다. 이러한 시스템들은 어두운 환경에서 보는 것이 필요할 때 언제나 응용된다. 일례로, 야간 관측 고글들(goggles) 또는 쌍안경들(binoculars)이 야간 활동 시 개인적으로나 전문적으로 사용되는데, 예를 들면 사용자의 머리에 착용되여 사용 될 수 있다.

야간 관측 시스템은 관측자가 어두운 환경을 지각할 수 있도록 하는 이미지 증배기(image intensifier device)를 사용한다. 구체적으로, 이미지 증배기는 주변 환경에서 방출되는 복사(radiation), 특히 적은 양의 가시 광선(visible light) 및 적외선(infrared radiation)을 수집하여, 증폭(amplifies)시켜 사람 눈이 인지 할 수 있는 환경의 이미지를 출력한다. 이미지 증배기의 출력부에 있는 광신호(light signal)는 녹화 장치에 의해 녹화 되거나, 외부 모니터에 표시되거나, 또는 관측자가 곧바로 볼 수 있다. 마지막 후자의 경우, 이미지 증배기들은 사용자의 머리에 착용하는 야간 고글들 또는 쌍안경들 안 에 사용되어, 사용자의 눈들로 출력될 광신호가 곧바로 전송되게 한다. 이에 통상적인(usual) 목적은 콤팩트하고 가벼운(compact lightweight) 야간 관측 시스템을 갖추는 것 이다.

종래 기술에 따른 이미지 증배기는 튜브의 본체를 형성하는 세 개의 필수적 요소들이 박스 안에 수용된 이미지 증배관(image intensifier tube)을 포함한다. 튜브의 중앙선을 따라 있는 두 단부들에 의해 닫혀진 튜브 본체는 내부 진공 챔버(internal vacuum chamber)의 경계를 정한다(delimit). 상기 세 개의 요소들은 광음극(photocathode), 미세 증폭관(microchannel plate; GMC), 및 인 스크린(phosphorus screen)이다. 광음극은 외부 환경으로부터 입사된 광자(incident photons)을 수광하고, 관측된 환경의 이미지에 대응 하는 패턴을 따라 광전자로 변환 시킨다. GMC는 광전자를 증폭시킨다. 그 후, 광전자는 인 스크린에 의해 증배된 광신호(intensified light signal)로 변환된다(transformed).

광음극은 입사된 적외선을 수신할 수 있는 감광성 반투명 층(photosensitive semitransparent layer)을 가지고, 충분한 에너지를 가진 광자에 의해 여기 (勵起)될 때, 광전효과(photoelectric effect)에 의한 광전자 흐름(flow of photoelectrons)을 방출 한다. 상기 흐름의 강도는 적외선 강도에 의해 결정된다. 그 다음, 방출된 광자는 정전기장(electrostatic field)에 구속되어 GMC쪽으로 향하게 되고, 가속된다.

GMC는 광음극을 향해 있는 입력 표면(input surface)에서 인 스크린을 향해 있는 출력 표면(output surface)까지 통과하는 망 형태의 튜브들 또는 미세관들을 포함하는, 주로 정밀한 플레이트(fine plate)의 모양인 높은 이득을 가진 전자 증배기(high gain electron multiplier)이다. GMC는 상기 두 표면들 사이 전위차에 구속되어 제 2의 정전기장을 형성한다. 입사된 광전자가 미세관 안으로 진입하고 상기 미세관의 내부 벽과 충돌할 때, 이차적 전자가 생성되고, 이에 그 이차적 전자는 다른 이차적 전자를 생성하는 상기 벽과 충돌한다. 상기 전자는 제 2의 정전기장에 의해 GMC 출력면에 위치한 미세관의 출력부를 향하게 되고 가속화된다. 제 3의 정전기장은 GMC와 인 스크린 사이에 있어서, 인 스크린 쪽으로 전자를 가속화 시킨다.

인 스크린은 GMC에 의해 생성된 전자가 충돌(impact)하도록, GMC의 출력면에 가까이 배치된다. 인 스크린은 인 층(phosphorus layer) 또는 충분한 에너지를 가진 전자를 수신할 때 형광 발광(fluorescence)에 의해 광자를 방출할 수 있는 다른 어떠한 재료로 말들어진 층을 포함한다. 따라서, 입사된 전자는 입력된 이미지를 재생(reproduce)하고 인 스크린은 이러한 이미지를 광신호로 변환시킨다. 인 스크린은 출력창 또는 튜브 외부, 예를 들어 야간 관측 고글의 표시부로 광신호를 전송하는 광섬유에 연결된다.

광음극, GMC 및 인 스크린은 상기 세 요소들을 함께 기계적으로 붙들기 위하여, 튜브의 진공 챔버를 밀봉시키기 위하여, 또한 상기 상술한 다른 전기장들을 형성하는 다른 전극들에게 전압을 공급하기 위한 목적으로 사용되는 튜브 본체 안에 배치된다. 보통의 경우, 튜브 본체는 절연 재료로 만들어지는 복수의 고리들(rings)로 구성되어 있다. 금속 고리들(metallic rings)은 다른 전극들에게 전압을 공급하기 위해 상기 절연 재료에서 경납땜(brazed)된다.

한편, 도 1은 종래 기술에 따른 이미지 증배관(A01)의 단면도이다. 절단면은 튜브의 축이라 불리는 A축과 평행하다. R 방향은 튜브(A01)의 반경 방향이고, Z 방향은 광자와 전자 이동방향과 실질적으로 같은 튜브(A01)의 축 방향인 직교계(R,Z)가 도시된다. Z 방향에는, 증배될 이미지의 광신호가 통과하여 튜브로 진입하는 입력 창(11)과 입력창(A11)의 내부 표면(internal face)에 증착된 광전극(A11)을 포함한다. 이에 튜브(A01)는 GMC(A20) 그리고 출력창(A31)의 내부표면에 증착된 인 스크린(A30)을 포함한다. 먼저 광전극(A10)과 GMC(A20)를 그리고 두 번째로 GMC(A20)와 인 스크린(A30)을 분리시키는 간격들은 약 10분의 1 밀리미터이다. 나아가, 광음극(A10), GMC(A20), 및 인 스크린(A30)은 전자의 방향을 조절하고 가속화 시키는 전기장들을 만들기 위해 다른 전기 전위들을 가지게 한다.

튜브(A01)의 튜브 본체(A40)은 입력창(A11)에 의해 첫 번째 단부 그리고 출력창(A31)에 의해 첫 번째 단부의 반대편에 있는 두 번째 단부에 의해 닫혀지고 밀봉된다. 이러한 진공은 튜브(A01) 내 전자들의 전파(propagation)를 향상 시키기 위해 튜브 본체(A40)에 생성된다.

나아가 도 1에 도시된 바와 같이, 튜브 본체(A40)는 밀봉되도록 서로에게 고정된 복수의 쌓여진 고리 모양 요소들(stacked annular elements)을 포함한다. 입력창(A11)은 튜브 본체(A40)의 한 단부에 위치한 제 1의 전도 지지 고리(A41)에 밀봉되도록 지지되어 있다. 이에, 지지 고리(A41)는 금속이거나 또는 금속판(metallic film)이 증착된 절연 재료로 만들어질 수 있다. 금속막은 광음극이 튜브 본체(A40)의 외부로부터 공급된 제 1의 고정된 전위를 가지게 하기 위해 입력창(A11)의 내부 표면 및 입력창(A11)과 광음극(A10) 사이의 접점(interface)에 증착된다.

유리 또는 세라믹으로 만들어진 제 1의 고리모양 절연 이격부(A45)는 경납땜에 의해 지지 고리(A41)에 고정된다. 이러한 경납땜 작업은 두 개의 요소들(A41, A45)이 고정되고 밀봉될 수 있게 한다. 제 2의 전도 고리(A50)는 이격부(A45)의 상기 고리(A41) 반대편 단부에 고정된다. 입력 표면(A21)이 제 2의 정해진 전위를 가지게 하기 위해, 축(A)방향으로 방사상하게 연장된 금속 지지 고리(A51)와 금속 접촉 고리(A52)를 사용하여 GMC(A20)의 입력 표면(A21)에 연결된다. 제 2의 고리모양 절연 이격부(A55)는 제 2의 전도 고리(A50)를 제 3의 전도 지지 고리(A60)로부터 이격 시키기 위해 제공된다. 제 3의 고리(A60)는 GMC(A20)의 출력 표면과 단단히 접촉되고, 제 3의 정해진 전위를 가지게 하기 위해 A 축방향에서 방사상으로 연장된다.

제 3의 절연 이격부(A65)는 제 3의 전도 고리(A60)와 게터(getter)(A70) 사이에 고정된다. 게터(A70)는 튜브(A01)의 진공 챔버 내에 진공을 형성한다. 제 4의 이격부(A75)는 게터(A70)의 반대편 표면과 튜브(A01)가 이미지 증배기 구조(도시 되지 않음)에 고정되게 하는 접착부(attachment means)(A80)에 고정된다. 칼라(collar)(A85)는 튜브 본체(A40)의 출력 단부에 배치되고 먼저 접착부(A80)에, 그리고 출력창(A31)에 밀봉되도록 고정된다.

도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 이미지 증배관은 서로에게 고정된 다수의 쌓여진 금속 또는 절연부들로 구성된다. 튜브 본체의 이러한 복잡한 구조의 직접적인 영향으로 많은 문제들이 발생한다.

상기 튜브 본체가 많은 부품들로 만들어져서 A축을 따른 튜브의 길이는 예를 들어, 20 밀리미터 정도로 길고, 무게가 많이 나간다. 튜브 길이는, 특히 금속 고리들 사이의 절연 파괴(breakdown phenomenon)가 발생하는 것을 방지하기 위한 두터운 절연 이격부들의 필요에 따라 정해진다. 이는, 튜브가 관측자의 머리에 착용하는 야간 관측 고글들 안에 주로 사용될 수 있도록 작고 가벼울 필요가 있다는 점과 상충된다.

나아가, 광음극, GMC, 및 인 스크린을 이격시키는 대략 10분의 1 밀리미터인 간격들이 튜브의 반경 방향을 따라 균일한 것이 중요하다. 이들 세 개의 필수 튜브 요소들 사이의 간격에는 불확실성이 있는데, 이러한 불확실성은 튜브 본체를 이루는 다른 구성들 길이에 영향을 주는 모든 불확실성(uncertainty)과 직접적으로 연관된다. 따라서, 상기 세 요소들 사이의 간격들과 관련된 불확실성이 높으면, 정전기장들의 공간적 균일성(spatial homogeneity)을 저해 할 수 있으며, 이는 광신호의 출력 품질(output quality of light signal) 저하를 초래한다.

튜브 본체는 또한 튜브 전체 내에 진공을 유지해야만 한다. 이에, 튜브 본체의 다른 구성부들이 밀봉되도록 서로에게 고정된다. 한편, 많은 수의 접착 영역들이 튜브 내 진공의 질을 떨어뜨리고, 결과적으로 출력 신호 품질을 저하시키 국부적 누출(local leak)이 있게 한다.

마지막으로, 조립될 부품의 수가 많다는 것은 튜브의 제조 공정이 길어져, 이미지 증배관 재료 비용을 증가시킨다는 것을 의미한다는 것은 명백할 것이다.

본 발명은 상기 서술된 문제점들을 적어도 부분적으로 극복하고, 특히 콤팩트 이미지 증배관과 그러한 관을 장착한 야간 관측 시스템을 제안하기 위한 것이다.

이러한 목적을 구현하기 위해, 본 발명에 따른 외부 환경으로부터 광자(photons)를 수광하고 가시적 이미지(visible image)를 출력하는 이미지 증배관(image intensifier tube)은

- 입사광 신호(incident light signal)의 입력 장치에 의해 제 1 단부(first end)에서 밀봉된 방식으로 닫혀지며, 광신호 출력 장치에 의해 상기 튜브의 축방향(Z)에서 상기 제 1 단부와 대향하는 제 2 단부(second end)에서 밀봉된 방식으로 닫혀지며, 진공 챔버(vacuum chamber)의 경계를 정하는 튜브 본체;

- 상기 입력 장치의 내부 표면에 배치되고, 광전자(photoelectrons)를 생성하기 위해 광자를 수광하는 광음극(photocathode);

- 이차적 전자(secondary electrons)를 상기 광전자를 수신하고, 상기 수신된 광전자에 대응하여 이차 전자를 출력하기 위한 증폭 수단(multiplying means); 및

- 상기 출력 장치의 내부 표면에 배치되고, 상기 이차적 전자를 수신하고, 상기 수신된 이차 전자에 대응하여 가시적 이미지를 제공하기 위한 인 스크린(Phosphorus screen)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 튜브 본체는 상기 입력 장치와 상기 출력 장치에 밀봉되도록 고정된 다층 세라믹 기판(multilayer ceramic substrate)을 포함하고, 상기 다층 세라믹 기판에는, 상기 증폭 수단(20)이 고정되고, 상기 증폭 수단(20)이 상이한 전기 전위를 가지도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 증폭 수단은 미세 증배관인 것이 바람직하다.

선택적으로, 상기 증폭 수단은 얇은 막, 또는 반도체 재료로 만들어진 얇은 멤브레인(membrane)이다. 바람직하게는, 상기 반도체 재료가 결정 같은 구조(crystalline structure)를 가진다. 바람직하게는, 상기 반도체 재료가 단결정(monocrystalline) 또는 다결정(polycrystalline) 다이아몬드, CaF, MgO, AlN, BN, GaN, InN, SiC, 및 두 개 이상의 Al, B, Ga 및 In을 포함한 질화물 합금(nitride alloys)을 포함하는 그룹 안에서 선택된다. 상기 얇은 박이 다이아몬드 막인 것이 바람직하다.

또한, 상기 이미지 증배관은 하나 이상의 미세 증배관들과 적어도 하나의 다이아몬드 막을 포함할 수 있다.

상기 다층 세라믹 기판은 광음극과 인 스크린이 상이한 전기 전위를 가지도록 한다.

바람직하게는, 상기 기판이 복수의 세라믹 층들과 두 세라믹 층들 사이에 배치된 적어도 하나의 내부 전기 연결부를 포함한다.

바람직하게는, 적어도 두 개의 내부 연결부들이 모두 상기 다층 세라믹 기판의 인접한 두 개의 세라믹 층들(two neighbouring ceramic layers) 사이에 위치한다.

바람직하게는, 상기 기판이 튜브의 반경 방향을 따라 연장된 중앙 개구를 포함하여, 광전자들이 상기 증폭 수단에서 상기 인 스크린까지 통과 할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 있어서, 상기 기판은 제 1의 전도 접착 수단에 의해 입력 장치의 내부 표면에 밀봉되도록 고정된다.

또, 이와 비슷하게, 상기 기판은 제 2의 전도 접착부에 의해 출력 장치의 내부 표면에 밀봉되도록 고정 될 수 있다.

바람직하게는, 제 1 및 제 2의 전도 접착 수단들이 인듐 틴(indium-tin) 밀봉부, 인듐 비스무스(indium-bismuth), 또한 순수 인듐(pure indium) 밀봉부가 된다.

바람직하게는, 상기 기판이 제 1 및 제 2의 전도 접착 수단들 각각이 정해진 전기 전위를 갖도록 하는 제 1 및 제 2의 내부 전기 연결부를 포함한다.

본 발명의 한 실시예에 있어서, 상기 증폭 수단은 복수의 전도 접착 수단에 의해 기판에 고정된다.

바람직하게는, 상기 증폭 수단이 튜브의 축방향을 따라 있는 입력 표면과 출력 표면을 포함하고, 기판은 튜브의 축방향을 따라 있는 상면 및 하면을 포함하고, 상기 증폭 수단의 상기 출력 표면은 복수의 전도 접착 수단들에 의해 상기 기판의 상기 상면에 고정된다.

바람직하게는, 전도 접착 수단들이 튜브의 반경 방향을 따라 상기 개구로부터 서로 일정한 거리를 사이에 두고 주기적인 간격으로 배치된다.

바람직하게는, 상기 전도 접착 수단들 각각이 상기 기판의 상기 상면에 위치한 오목부안에 배치되어 상기 접착 수단들이 상기 기판의 적어도 하나의 내부 전도 연결부와 접촉되도록 한다.

바람직하게는, 상기 증폭 수단의 상기 출력 표면이 전도 접착 수단의 제 1 세트부터 시작해서 제 3의 내부 전기 연결부를 통해 지정된 전위를 가지게 된다.

바람직하게는, 상기 증폭 수단의 상기 입력 표면이 전도 접착 수단의 제 2 세트부터 시작해서 제 4의 내부 전기 연결부를 통해 지정된 전위를 가지게 된다.

바람직하게는, 상기 제 3 및 제 4의 연결부들이 상기 튜브의 축방향(Z)과 직각인 동일한 면에 필수적으로 위치하고, 구체적으로는 상기 기판의 두 인접한 세라믹 층들 사이에 위치한다.

바람직하게는, 상기 증폭 수단은 상기 플레이트를 상기 입력 표면에서 상기 출력 표면까지 통과하는 비아들을 포함한다. 각각의 비아들은 상기 증폭 수단의 입력 표면이 지정된 전위를 갖도록 하기 위해 제 2세트의 접착 수단과 접촉된다.

바람직하게는, 제 1 세트의 접착 수단들 각각이 제 2 세트의 접착 수단과 교대로 배치된다. 상기 플레이트가 고주파 신호로 바이어스(biased)될 때, 상기 교대로 배치된 접착 수단들의 분포가 플레이트의 입력 표면과 출력 표면의 전위들 사이 상전이 현상(phase shift phenomenon)을 방지한다.

바람직하게는, 제 1세트의 접착 수단이 상기 개구의 제 1의 지정 영역에 배치되고, 상기 제 2세트(44B)의 상기 접착 수단(44)들은 상기 제 1의 지정영역과는 상이한 상기 개구(41)의 제 2 영역에 배치된다. 이러한 구성에 있어서, 접착 수단 세트들은 기판의 중앙 개구를 둘러싼 편자 모양이다.

플레이트와 기판 사이 접착수단이 인듐 볼들인 것이 바람직하다.

바람직하게는, 적어도 하나의 이격 수단이 상기 기판의 상면과 상기 입력 장치의 상기 내부 표면에 접촉하게 배치되어, 광음극과 상기 증폭 수단 사이 공간을 규정하고 또한 광음극과 상기 증폭 수단 사이 공간을 정확하게 고정시킨다.

바람직하게는, 적어도 하나의 이격 수단이 상기 기판의 상면에 배치되고 광음극의 출력 표면과 접촉하게 배치되어, 상기 광음극과 상기 증폭 수단 사이에 일정한 간격을 유지한다.

본 발명은 또한 상기 특징들 중 하나를 따라 정의된 이미지 증배관을 포함하는 야간 관측 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 다른 이점들과 특성들은 이하에 기술되는 상세한 설명으로 부터 명확히 알 수 있다. 단, 이 상세한 설명은 본 발명을 한정시키기 위한 것은 아니다.

금속 고리들에 교대로 쌓여진 여러 개의 절연 이격부들을 포함한 종래 기술에 따른 튜브 본체와는 상이하게, 본 발명에 따른 튜브 본체는 단일의 다층 세라믹 기판을 포함하기 때문에, 구성부들의 수는 최소화된다. 이에 따라, 튜브는 더 짧아져서 종래 기술에 따른 튜브 보다 더 콤팩트하고 가벼워 질 수 있다. 나아가, 제조 과정 공정 수가 줄어서 제조 비용이 대폭 감소된다. 또한, 모든 절연 파괴 위험들(risks of breakdown)은 튜브 본체에서 금속 고리들의 사용을 피하므로 제거된다. 이에 튜브 내에 존재하는 전기장들은 출력 신호의 품질을 향상시킬 수 있는 더 많은 공간적 균일성(spatial homogeneity)을 가진다. 나아가, 튜브 챔버의 누출을 방지하는 접착 영역들이 줄어서, 종래 기술에 있어서 필수적인 게터를 사용하지 않는다. 이에, 진공의 품질이 보존되고 또한 출력 신호의 품질도 보존된다. 마지막으로, 광음극에서 상기 증폭 수단을 분리시키는 간격이 종래 기술에 따른 튜브 본체 안에 존재하는 다양한 구성부들의 두께에 대한 불확실성의 합이 아닌, 다층 세라믹 기판의 두께에 대한 불확실성에만 달려 있기 때문에 상기 간격의 오차(tolerance)가 줄어든다.

첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 이러한 실시예들은 본 발명을 한정시키기 위한 예들은 아니다.
도 2는 본 발명에 따른 이미지 증배관을 수직면을 따라 도식화하여 나타내는 단면도;
도 3은 본 발명에 따른 튜브 안에 있는 다층 세라믹 기판의 투시도; 및
도 4는 미세 증폭관 일부, 특히 단단한 가장자리에 배치된 비아를 도시하는 단면도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이미지 증배관(image intensifier tube)(1)을 도시한다. 튜브(1)는 A축을 기준으로 한 실질적으로 원통형 또는 튜브형 모양이다. 그러나, 상기 튜브(1)의 절단면(section)은 정사각형, 직사각형, 육각형 또는 다른 어떤 모양이 될 수 있다. 도시된 바와 같이 좌표계(R, Z)의 R방향은 튜브의 반경 방향이고, Z방향은 A축과 평행인 튜브의 축방향이다. Z 방향은 또한 튜브(1) 내 광자와 전자의 전파(propagation) 방향과 동일한 방향으로 여겨질 수 있다.

튜브(1)는 Z 방향을 따라 정렬된 세 개의 필수요소들을 포함한다. 상기 필수요소들은 입력 장치(10), 미세 증폭관(microchannel plate)(GMC)(20), 및 출력 장치(30)이다. 또한, 튜브(1)는 상기 입력 장치(10) 및 상기 출력 장치(30)와 함께 밀봉된 챔버(sealed chamber)(2)를 정하고(define), 하기에 설명될 상이한 전극들(electrodes)에게 전압(voltage)을 공급하기 위해 상기 세 개의 요소들(10, 20, 30)을 기계적으로 붙드는(mechanically hold) 기능을 가진 튜브 본체(40)를 포함한다. 상기 세 개의 요소들(10, 20, 30)은 실질적으로 튜브의 축(A)을 따라 일직선상에 있다.

입력 장치(10)는 튜브(1)의 외부 환경으로부터 방사되어 증배될(intensified) 광자가 튜브(1) 안으로 들어오게하는 입력창(input window)(11)을 포함한다. 예컨대, 유리로 만들어진 투명한 입력창(11)은 광섬유(optical fiber)가 될 수 있다. 입력창(11)은 광음극(photocathode)(15)의 광전자방출층(photoemissive layer)이 증착된(deposited) 내면(inside surface)(12)을 포함한다. 광음극은 입력창(11)의 내면(12)과 Z방향에서 입력 표면(15E)의 반대편에 있는 출력 표면(output surface)(15S)과 접촉한 입력 표면(input surface)(15E)을 포함한다. 입사되는 광자(incident photons)가 광전자방출층의 입력 표면(15E)에 충격을 줄때(impact), 광전자(photoelectrons)는 광전효과(photoelectric effect)에 의해 광전자방출층의 외부 표면(15S)에서 GMC(20)가 있는 쪽으로 방출된다.

GMC(20)는 정해진 간격을 두고 광음극을 마주보도록 배치되고, 튜브 본체(40)에 의해 지지된다. GMC(20)는 광음극(15)의 출력 표면(15S)과 평행하고 마주보게 배치된 입력 표면(20E)과 Z방향에서 상기 입력 표면(20E)의 반대편에 있는 출력 표면(20S)을 포함한다. 또한 GMC(20)는 유용한 영역(useful zone)으로 불리는 제 1의 중심부(21)와 단단한 가장자리(solid edge)라 불리는 제 2의 주변부(22)를 포함한다. 이러한 두 부분들(21, 22)은 튜브의 R방향을 따라 연장된다. 유용한 영역(21)은 상기 입력 표면(20E)에서 상기 출력 표면(20S)까지 GMC(20)를 관통하는 복수의 미세관들(microchannels)(23)을 포함한다. 단단한 가장자리(22)는 GMC(20)의 외부 바깥쪽 주변부(outside periphery)에 배치되고 유용한 영역(21)을 둘러싼다. 단단한 가장자리(22)는 GMC(20)를 튜브 본체(40)에 고정시키기 위해 디자인되고, GMC(20)가 바이어스(bias)되게 하기 위해 상기 입력 표면(20E)과 출력 표면(20S) 각각이 정해진 전기 전위(electrical potential)을 가지게 되게 한다. 입사된 광전자(incident photoelectron)는 미세관(23) 안으로 진입하고, 미세관(23)의 내부벽(24)과 충돌할 때, 이차적 전자가 생성된다. 상기 생성된 이차적 전자는 상기 벽(24)과 충돌하여 다른 이차적 전자를 또 생성한다. 전자는 정전기장에 의해 GMC(20)의 출력 표면(20S)에 위치한 미세관(23)의 출력부를 향하게(directed)되고 가속화된다(accelerated). 이에 상기 전자는 정전기장에 의해 인 스크린(phosphorus screen)(31)을 향하게 되고(oriented), 인 스크린을 향해 가속화된다.

출력 장치(30)는 출력창(output window)(32)의 내면(32I)에 증착된(deposited) 인 스크린(31)을 포함한다. 예컨대 유리로 만들어진 출력창(32)은 증배된 광신호(intensified light signal)를 튜브(1) 외부로 송출한다. 출력창(32)은 광섬유로 대체될 수 있다. 인 스크린(31)은 GMC(20)의 출력 표면(20S)과 평행으로 배치되고, GMC(20)에 의해 생성된 이차적 전자와 충돌하도록 이러한 표면(20S)을 마주본다. 인 스크린(31)은 인 또는 충분한 에너지를 가진 전자를 수신할 때 광자를 방출할 수 있는 다른 어떠한 재료로 만들어진 층(layer)을 포함한다. 그러므로, 입사된 이미지(incident image)의 패턴은 여기(勵起)된 인(excited phosphorus)에 의해 광자를 방출하는 인 스크린(31)에 의해 재생(reproduced)된다. 상기 광자는 출력창(32) 또는 광섬유를 통해 튜브(1) 외부로 전송된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 튜브 본체(40)는 다층 세라믹으로 만들어진 기판(40)이다. 다층 세라믹 기판(40)은 스크린 프린팅(screen printing)에 의해 증착(deposited) 될 수 있는 금속화 부재(metallisations)가 사이에 낀 복수의 얇은 세라믹 층들을 포함한다. 이러한 기판은 단일체(monolithic)이고 상호 소결(co-sintering) 또는 당업자에게 알려진 다른 기술에 의해 얻어 질 수 있다. 기판(40)은 적어도 하나의 내부 전기 연결부(internal electrical connection)을 포함한다. 상기 기판이 네 개의 내부 전기 연결부들을 포함하는 것이 바람직하다. 각각의 연결부들은 다른 세라믹 층들 사이나 같은 세라믹 층들 사이에 위치할 수 있다. 이러한 연결부들은 기판(40)의 두께를 줄이기 위해 같은 세라믹 층들 사이에 위치하는 것이 바람직하다. 다른 층들의 상호 소결 후 만들어진 내부 전기 연결부들은 기판(40)의 필요한 영역들에 전압을 공급할 수 있다. 다른 전기 연결부들은 각각의 전기 연결부들이 지정된 전위를 가지게 하는 튜브(1)에 연결된 (도시되지 않은)외부 전력 공급원에게 연결된다.

내부 전기 연결부들 각각은 밴드(band-shaped) 또는 일직선(line-shaped) 모양이고 이러한 연결부들의 패턴은 필히(essentially) Z 방향과 직각인 평면에 위치하는 것이 바람직하다. 하기에 설명될 바와 같이 연결부들 중 몇몇은 볼들(balls)(44)에 접촉되어 있다.

기판(40)은 튜브(1) 절단면 모양에 맞춰 실질적으로 원형 모양이고 R 방향을 따라 연장된다. 기판(40)은 입력 장치(10)와 출력 장치(30) 사이에 배치된다. 개구(opening)(41)는 기판(40)의 중앙에 있고, 전자가 GMC(20)에서 인 스크린(31)까지 통과할 수 있도록 실질적으로 튜브의 A 축을 따라 배치된다. 이에 개구(41)의 표면은 실질적으로GMC(20)의 유용한 영역(21)의 표면에 대응한다. 기판(40)은 개구(41)의 가장자리(periphery) 주변에 배치된 안쪽 부(internal part)(42I)와 기판(40)의 외부 가장자리 가까이에 배치된 바깥부(outer part)(42E)를 포함한다. 나아가 광음극(15)을 향한 표면은 상면(upper surface)(43S)으로 불리고, 인 스크린(31)을 향한 표면은 하면(lower surface)(42I)으로 불린다. 상면(43S)은 A축과 직각인 평면에 포함될 필요는 없지만, 상면(43S)에 있어서 오프셋들(offsets)이 있을 수 있다. 모든 경우들에 있어서, 상면(43S)은 광음극의 출력 표면과 평행하다.

GMC(20)는 기판(40)에서 지지되고, 정확하게는 GMC(20)의 단단한 가장자리(22)의 출력 표면(20S)이 기판(40)의 안쪽부(42I) 상면(43S)에 고정된다. 안쪽부(42I)의 상면(43S)에 형성된 오목부(recess)(45)에 증착된 복수의 인듐 볼들(indium balls)(44) 각각에 의해 접착된다. 오목부(45)는 개구(41) 둘레에 균일한 간격으로 이격되어 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 인듐 틴 밀봉부(indium-tin seal)(50)는 상기 표면(43S) 바깥부(42E)의 상면(43S)에 끊임없이 증착되고 다층 기판(40)을 입력 장치(10)에 고정시키기 위해 입력창(11)의 내부표면(12)과 접촉된다. 밀봉부(50)가 누설방지(leaktight)하도록 상기 표면들(43S, 12)에 경납땜(brazing)으로 접착될 수 있다. 밀봉부(50)는 또한 인듐 비스무스(indium-bismuth), 또는 순수 인듐(pure indium)으로 만들어 질 수 있다. 순수 인듐인 경우, 당업자에게 알려진 콜드 클로징 테크닉(cold closing technique)을 사용해 기판(40)과 입력 장치(10)를 접착시킬 수 있다.

상기와 비슷하게, 기판(40)을 인 스크린 장치(30)에 고정시키기 위해 인듐 틴 밀봉부(51)가 기판(40)의 바깥부(42E)의 하면(43I)에 상기 표면(43I)의 외주면(outer circumference)을 따라 끊임없이 증착되고, 출력창(32)의 내부 표면(32I)과 접촉된다. 밀봉부(51)가 누설방지(leaktight)하도록 상기 표면들(43I, 32I)에 경납땜(brazing)으로 접착될 수 있다. 밀봉부(51)는 또한 인듐 비스무스 또는 순수 인듐으로 만들어 질 수 있다. 순수 인듐인 경우, 당업자에게 알려진 콜드 클로징 테크닉(cold closing technique)을 사용해 기판(40)과 출력 장치(30)를 접착시킬 수 있다.

이에 따라 두 밀봉부들(50, 51)은 기판(40)을 상기 장치들(10, 30)에 접착 시킬 뿐 아니라, 진공 챔버(2)를 밀봉한다. 본 발명에 따르면, 밀봉부들 (50, 51)을 가진 단일 부품(40)은 상기 입력 장치(10), 상기 GMC(20), 및 상기 출력 장치(30)를 기계적으로 함께 붙들 뿐만 아니라, 상기 진공 챔버(2)를 밀봉하기도 한다. 이에 튜브 본체(40) 구성부 갯수를 최소한으로 줄일 수 있다.

다른 정전기장들은 전자의 이동 방향을 조절하고(orient) 가속화시키기 위해 튜브(1)안에 장착된다. 그러므로 제 1의 정전기장(E1)은 광음극과 GMC(20)의 입력 표면(20E) 사이에 있고, 제 2의 정전기장(E2)은 GMC(20)의 입력 표면(20E)과 출력 표면(20S) 사이에 있고, 제 3의 정전기장(E3)은 출력 표면(20S)과 인 스크린(31) 사이에 있다. 이러한 전기장들(E1, E2, E3)이 형성되어(applied) 전극들이 서로 다른 전기 전위를 가지게 한다.

그러므로 제 1의 전극(13)은 입력창(11)의 내부 표면(12)과 광음극(15)의 광전자방출층 사이에 배치된다. 상기 전극(13)은 당업자에게 알려진 증발법(evaporation)을 사용하여 금속막(metallic film)을 증착시켜 만들어 질 수 있다. 상기 전극(13)은 상기 바깥부(42E)의 표면(43S)에 증착된 금속 연결부(metallic connection)(도시되지 않음)에 의해 전력 공급원(electrical power supply)으로 연결된 인듐 틴 밀봉부(50)를 통해 상기 전력 공급원에 연결된다.

상기와 비슷하게, 전극(33)은 인 스크린(31)을 인듐 틴 밀봉부(51)에 연결시키기 위해 출력창(32)의 내부 표면(32I)에 제공된다. 밀봉부(51)는 상기 바깥부(42E)의 표면(43I)에 증착된 금속 연결부에 의해 전력 공급원에 연결된다.

다른 실시예에 있어서, 상기 전극들(13, 33)은 기판(40)에 증착되지않은 수단에 의해 전력 공급원에 연결 될 수 있다. 예를 들어 전선들이 상기 전극들(13, 33)을 상기 전원 공급원에 직접적으로 연결시킬 수 있다.

세 개의 정전기장들 (E1, E2, E3)을 생성하기 위해, GMC(20)의 입력 표면(20E)와 출력 표면(20S)은 다른 전위를 가지게 된다. 이는 GMC(20)의 입력 표면(20E)의 유용한 영역(21)에 금속화(metallisation)로 제 1의 전극(26E)을 증착시키고, 제 2의 전극(26S)은 출력 표면(20S)의 유용한 영역(21)에 증착되어 이루어진다. 이에 13과 26E 전극들은 함께 E1 정전기장을, 26E와 26S 전극들은 함께 E2 정전기장을, 그리고 26S와 33 전극들은 함께 E3 정전기장을 형성한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 전압은 인듐 볼들(44)에 의해 26E와 26S 전극들에게 공급된다. 각각의 볼(44)이 있는 오목부들(45)은 볼들(44)이 전력 공급원과 연결된 내부 전기 연결부와 접촉되게 하는데 사용된다. 제 1 볼 세트(44A)는 제 1의 내부 전기 연결부에 연결되고, 제 2 볼 세트(44B)는 제 1의 연결부와 다른 전위를 가진 제 2의 내부 전기 연결부에 연결된다. 한 세트에 있는 볼 각각이 다른 세트에 있는 볼(44)에 인접해 있는 것(adjacent to)이 바람직하다. 다시 말해서, 둘 중 하나의 볼(44)은 첫 번째 전위를 가지게 되고, 이에 제 1세트(44A)를 규정한다. 한편, 다른 볼(44)은 두 번째 전위를 가지게 되어 제 2세트(44B)를 규정한다. 제 1 볼 세트(44A)는 출력 표면(20S)의 전극(26S)에 연결된다.

상기 제 1 및 제 2의 내부 전기 연결부들은 Z 방향과 직각으로 있는 같은 평면에 위치해 있고, 더 자세하게는 상기 다층 세라믹 기판(40)의 두 개의 인접한 세라믹층들(two neighbouring ceramic layers) 사이에 있는 것이 바람직하다.

도 4에 도시된 바, 26E 전극이 요구된 전위를 가지게 하기 위해, 제 2세트(44B)에 있는 볼들이 20S 표면에서 20E 표면까지 GMC(20)를 통과하는 통과 구멍(through-holes) 또는 비아들(vias)(25)과 접촉된다. 각각의 비아(25)는 제 2세트(44B)에 있는 각각의 볼(44)을 마주보게 위치되고 대응 하는 볼(44)과 접촉된다. 각각의 비아(25)는 이에, GMC(20) 표면(20E)의 전극(26E)에 연결된다. 비아들(25)은 Z 방향을 따라 GMC를 통과하는 구멍들이다. 비아(25)의 내부벽(internal wall)(27)은 상기 세트(44B)의 볼(44)과 상기 전극(26E)이 전기 접속되게 하기 위해 증발에 의해 증착된 금속막으로 덮힌다. 비아(25)의 지름(d)이 GMC(20)의 두께(e)와 실질적으로 같거나 크면, 상기 막이 상기 벽(27) 높이 전체(entire height of the wall)를 덮게 되어 유익하다. 이에, 금속이 증발할 때, 비아(25)의 내부벽(27)이 금속막에 의해 균일하게 덮힌다. 이에 따라, 26E 전극은 기판(40)에 있는 내부 전기 연결부들을 통해 전력 공급원에 연결된 제 2세트(44B)에 있는 볼들에 의해 지정된 전위를 가지게 된다.

다른 실시예에 있어서(도시되지 않음), 미세 증폭관(microchannel plate; MCP)은 부가적 증폭 이득(amplication gain)을 제공하기 위해 힘께 묶인(in tandem) 두 개 이상의 MCP들과 대체될 수 있다. 이러한 경우, 다층 세라믹 기판은 MCP들을 붙들도록 조정된다. 예를 들어, 상기 기판 안쪽부(42I)의 수직 벽은 MCP들을 연결하기 위해 제공된 도 멀리에 있는 볼들(44)이 있는 오목부들을 드러낼(exhibit) 수 있다. 또한, 하나의 MCP는 상기 상면(43S)에 고정되었듯이, 기판(40)의 상기 하면(43I)에 고정 될 수 있다.

다른 실시예에 있어서(도시되지 않음), 상기 MCP는 얇은 막 또는 인용문헌으로 포함된 미국 특허 등록번호 6,657,385에 기재된 바와 같은 반도체 재료로 만들어진 얇은 멤브레인(membrane)에 의해 대체될 수 있다.

상기 반도체 재료는 크리스털 같은 구조(crystalline structure)를 가지고, 단결정(monocrystalline) 또는 다결정(polycrystalline) 다이아몬드, CaF, MgO, AlN, BN, GaN, InN, SiC, 및 두 개 이상의 Al, B, Ga 및 In을 포함한 질화물 합금(nitride alloys) 중에서 선택될 수 있는 것이 바람직하다.

상기 얇은 막은 다이아몬드 막(diamond film)이 되는 것이 바람직하다.

다른 실시예에 있어서(도시되지 않음), 이미지 증배기는 적어도 하나의 MCP와 적어도 하나의 다이아몬드 막을 포함한다. MCP와 다이아몬드 막은 다층 세라믹 기판에 고정된다. 이러한 경우, 기판은 이러한 요소들을 붙들도록 디자인된다.

기판은 이러한 요소들이 다른 전위를 갖게 하기 위해 내부 전기 연결부들을 포함한다.

이미지 증배관(1)의 운용이 하기에 설명된다. 튜브(1)의 외부 환경으로부터 오고 이러한 환경의 이미지를 나타내는 입사된 광자는 입력창(11)을 통해 튜브(1)에 진입하고, 광전효과에 의해 광전자를 배출하는 광음극(15)에 충격을 준다(impact). 광전자는 증배될(to be intensified) 이미지의 복제본(replica)인 패턴에 따라 방출된다. 이러한 광전자는 전기장(E1)의 영향아래 GMC(20) 방향으로 가속화된다. GMC(20)의 미세관들(23)을 통과할 때, 미세관(23)의 내부벽(24)에 충격을 주고(impact), 이차적 방출 효과에 의해 많은 수의 이차적 전자의 방출을 초래한다. 이에, 이차적 전자들 각각은 미세관의 상기 벽(24)에 충격을 주고, 또한 이차적 전자들의 방출을 초래한다. 이러한 이차적 전자들은 전기장(E2)의 영향 아래 미세관의 출력부를 향해 가속화된다. 쏟아지는 이차적 전자들은 광전자가 처음에 투입된 각각의 미세관(23)을 나간다(exit). 그 다음, 상기 이차적 전자들은 전기장(E3) 영향 아래, 인 스크린(31)을 향하게 되고, 상기 스크린 쪽으로 가속화된다. 각각의 전자는 발광(luminescence)에 의해 광자를 방출하는 인 스크린(31)의 형광성 재료와 상호작용한다. 이러한 광자의 갯수는 상기 전자의 에너지에 의해 결정된다. 방출된 광자는 초기 이미지(initial image)의 증배된 복제본(intensified replica)인 이미지를 형성한다. 이러한 광자는 출력 장치(30)을 통해 야간 관측 시스템(도시되지 않음)에 있는 표시부를 향해 튜브(1) 밖으로 전송된다.

상기 서술된 바와 같이, 튜브(1)의 진공 챔버(2)안에 진공이 생성된다. 이러한 진공은 전자를 광음극(15)에서 GMC(20)로 또한 그 다음 인 스크린(31)으로 이송(migration)하기 위해 필요하다.

종래 기술과는 다르게, 튜브 본체(40)를 형성하는 구성요소들의 적은 수로 인해 누출(leak) 위험이 최소화되어 본 발명에서는 게터(getter)의 사용이 불필요하다. 게터는 보통 진공상태를 유지하거나 어떠한 누출도 보완(compensate)하기 위해 사용된다. 당업자에게 알려진 게터의 원리는, 특히 흡착(adsorption) 또는 흡수(absorption)에 의해 기체 분자들(gas molecules)을 수집하기 위해 어떤 고체들의 용량(capacity)을 사용하는 것을 포함한다. 이미지 증배관 내 게터의 존재는 상기 상술된 종래 기술에 따른 튜브의 경우와 같이 튜브 본체를 형성하는 쌓여진 구조들(stacked parts)의 수가 많을 때 특히 중요하다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 튜브 본체(40)는 실질적으로 입력 장치(10)와 출력 장치(30)에 밀봉된 다층 기판(40)을 포함한다. 이에, 튜브 본체(40)를 형성하는 구조부 개수가 최소화되고, 따라서 누출위험을 줄인다. 나아가, 게터의 사용은 튜브 내 진공을 유지하는데 더 이상 필수적이지 않다. 본 발명을 따라 튜브(1)가 제조되었을 때, 당업자에게 알려진 기술을 사용해 튜브(1)는 진공 속에서 곧바로 닫힌다.

본 발명의 한 실시예에 있어서, 적어도 하나의 이격 수단(spacing means)(60)은 출력 표면(15S)과 플레이트(20)의 입력 표면(20E)을 분리시키는 간격을 유지하기 위해 광음극(15)의 출력 표면(15S)과 다층 기판(40)의 상면(43S) 사이에 제공 될 수 있다. 이격 수단은 밀봉부(50)과 GMC(20) 사이에 배치되고, 세라믹 심(ceramic shim) 또는 다른 어떠한 절연 재료가 될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, GMC(20)로 부터 광음극(15)을 분리시키는 간격은 기판(40)의 표면(43S)에 위치하고, 광음극(15)의 출력 표면(15S)과 접촉되도록 Z방향을 따라 연장된 기판의 이격부(spacing part)(60)에 의해 유지 될 수 있다. 이러한 이격부(60)는 개구(41)를 끊임없이 둘러싸는 원형의 스텝(circular step) 모양이 될 수 있고 또는 개구(41) 주위에 균일하게 분배된 복수의 심들(shims)의 형태가 될 수 있다. 이격부(60)의 높이는 본 발명이 제조 될 때, 높이 수정단계에 의해 제어되거나 변경될 수 있다.

Claims

외부 환경으로부터 광자(photons)를 수광하고 가시적 이미지(visible image)를 출력하는 이미지 증배관(image intensifier tube)에 있어서,
- 입사광 신호(incident light signal)의 입력 장치(10)에 의해 제 1단부(first end)에서 밀봉된 방식으로 닫혀지며, 광신호 출력 장치(30)에 있는 상기 튜브의 축방향(Z)에서 제 1단부와 대향하는 제 2 단부(second end)에서 밀봉된 방식으로 닫혀진(closed in) 진공 챔버(vacuum chamber)(2)의 경계를 정하는 튜브 본체(40);
- 상기 입력 장치(10)의 내부 표면(12)에 배치되고, 광전자(photoelectrons)를 생성하기 위해 광자를 수광하는 광음극(photocathode)(15);
- 이차적 전자(secondary electrons)를 반응적으로(in response thereto) 출력하기 위해 상기 광전자를 수신하기 위한 증폭 수단(multiplying means)(20); 및
- 상기 출력 장치(32)의 내부 표면(32I)에 배치되고, 가시적 이미지를 반응적으로(in response thereto) 제공하기 위해 상기 이차적 전자를 수신하는 인 스크린(Phosphorus screen)(31)을 포함하고,
상기 튜브 본체(40)는,
상기 입력 장치(10)와 상기 출력 장치(30)에 밀봉되도록 고정된 다층 세라믹 기판(multilayer ceramic substrate)(40)을 포함하고,
상기 다층 세라믹 기판에는,
상기 증폭 수단(20)이 고정되고, 상기 증폭수단(20)이 상이한 전기 전위를 가지도록 하는 것을 특징으로 하는 이미지 증배관.
제 1항에 있어서,
상기 증폭 수단은 미세 증폭관(microchannel plate)(20)인 것을 특징으로 하는 이미지 증배관.
제 1항에 있어서,
상기 증폭 수단은 다이아몬드 막(diamond film)(20)인 것을 특징으로 하는 이미지 증배관.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다층 세라믹 기판(40)은 광음극(15)과 인 스크린(31)이 상이한 전위를 가지도록 하는 것을 특징으로 하는 이미지 증배관.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판(40)은 복수의 세라믹 층들 및 두 개의 세라믹 층 사이에 배치된 적어도 하나의 내부 전기 연결부(internal electrical connection)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 증배관.
제 5항에 있어서,
적어도 두 개의 내부 전기 연결부들은 상기 다층 세라믹 기판(40)의 인접한 두 개의 세라믹 층들(two neighbouring ceramic layers) 사이에 모두 위치한 것을 특징으로 하는 외부 환경으로부터 광자(photons)를 수광하고 가시적 이미지(visible image)를 출력하는 이미지 증배관.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판(40)은 제 1의 전도 접착 수단(conducting attachment means)(50)에 의해 상기 입력 장치(10)의 상기 내부 표면(12)에 밀봉되도록 고정되어 있고, 제 2의 전도 접착 수단(second conducting attachment means)(51)에 의해 상기 출력 장치(30)의 상기 내부 표면(32I)에 고정된 것을 특징으로 하는 이미지 증배관.
제 7항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2의 전도 접착 수단들(50, 51)은 인듐 틴(indium-tin), 인듐 비스무스(indium-bismuth), 또한 순수 인듐(pure indium)으로 만들어진 밀봉부 인 것을 특징으로 하는 이미지 증배관.
제 7항 또는 제 8항에 있어서,
상기 기판(40)은 상기 제 1 및 제 2의 전도 접착 수단들(50, 51)이 지정된 전기 전위를 갖게 하기 위해 제 1 및 제 2의 내부 전기 연결부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 증배관.
제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 증폭 수단(20)은 복수의 전도 접착 수단들(44)(a plurality of conducting attachment means)에 의해 상기 기판(40)에 고정되는 것을 특징으로 하는 이미지 증배관.
제 10항에 있어서,
상기 증폭 수단(20)은 상기 튜브의 축방향(Z)으로 있는 입력 표면(20E)과 출력 표면(20S)을 포함하고,
상기 기판(40)은 상기 튜브의 축방향(Z)으로 있는 상면(upper surface)(43S)과 하면(lower surface)(43I)을 포함하고,
상기 증폭 수단(20)의 상기 출력 표면(20S)은 복수의 전도 접착 수단들(44)에 의해 상기 기판(40)의 상기 상면(43S)에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 이미지 증배관
제 10항 또는 제 11항에 있어서,
상기 전도 접착 수단들(44)은 상기 튜브(1)의 반경 방향(radial direction)(R)을 따라 상기 개구(opening)(41)로부터 서로 일정한 거리를 사이에 두고 규칙적인 간격(regular interval)으로 배치된 것을 특징으로 하는 이미지 증배관.
제 11항 또는 제 12항에 있어서,
상기 전도 접착 수단들(44) 각각은 상기 기판(40)의 상기 상면(43S)에 위치한 오목부(recess)(45)안에 배치되어 상기 접착 수단들(44)이 상기 기판(40)의 적어도 하나의 내부 전도 연결부와 접촉되도록 하는 것을 특징으로 하는 이미지 증배관.
제 13항에 있어서,
상기 증폭 수단(20)의 상기 출력 표면(20S)은 전도 접착 수단(44)의 제 1 세트(44A)부터 시작해서 제 3의 내부 전기 연결부를 통해 지정된 전위를 가지게 되고, 상기 증폭 수단(20)의 상기 입력 표면(20E)은 전도 접착 수단(44)의 제 2 세트(44B)부터 시작해서 제 4의 내부 전기 연결부를 통해 지정된 전위를 가지게 되는 것을 특징으로 하는 이미지 증배관.
제 14항에 있어서,
상기 제 3 및 제 4의 연결부들은 상기 튜브의 축방향(Z)과 직각인 동일한 면에 필수적(essentially)으로 위치한 것을 특징으로 하는 이미지 증배관.
제 14항에 있어서,
상기 증폭수단(20)은 상기 입력 표면(20E)부터 상기 출력 표면(20S)까지 상기 플레이트(20)를 통과하는 비아들(vias)을 포함하고,
비아들 각각은 상기 제 2세트(44B)의 전도 접착 수단(44)과 접촉되어, 상기 증폭 수단(20)의 상기 입력 표면(20E)이 지정된 전위를 가지게하는 것을 특징으로 하는 이미지 증배관.
제 14 항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1세트(44A)의 접착 수단 각각(44)은 상기 제 2세트(44B)의 접착 수단(44)과 교대로 배치되는 것을 특징으로 하는 이미지 증배관.
제 14항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1세트(44A)의 상기 접착 수단들(44)은 상기 개구(41)의 제 1의 정해진 영역(first determined sector)에 배치되고, 상기 제 2세트(44B)의 상기 접착 수단들(44)은 상기 제 1의 영역과는 상이한 상기 개구(41)의 제 2의 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 이미지 증배관.
제 11항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접착 수단들(44)은 인듐볼들(indium balls)인 것을 특징으로 하는 이미지 증배관.
제 1항 내지 제 19항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 이격 수단(spacing means)(60)은 상기 기판(40)의 상면(43S) 및 상기 광음극(15)의 상기 출력 표면(15S)과 접촉하게 배치되어 상기 광음극(15)과 상기 증폭 수단(20) 사이에 일정한 간격을 유지하는 것을 특징으로 하는 이미지 증배관.
제 1항 내지 제 19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판(40)은 상기 기판(40)의 상기 상면(43S)에 배치되고 상기 광음극(15)의 상기 출력 표면(15S)과 접촉되어, 상기 광음극(15)과 상기 증폭 수단(20) 사이 일정한 간격을 유지하는 적어도 하나의 이격 수단(60)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 증배관.
제 1항 내지 제 21항 중 어느 한항에 따른 이미지 증배관(1)을 포함하는 야간 관측 시스템(night vision system).