用于密封图像增强装置的设备和方法

专利名称：用于密封图像增强装置的设备和方法
技术领域：
图像增强(intensifier)装置用在夜视系统中，从而将黑暗背景转换成观察者能够察觉的明亮环境。夜视系统具有工业、商业和军事应用。图像增强装置采集黑暗环境中的微量的光，包括较低部分的红外光谱，其存在于环境中但是人眼不能觉察。装置将光放大从而人眼可以察觉到图像。图像增强装置的光输出可以提供给照相机、外部监测器或者直接提供给观察者的眼睛。
背景技术：
图像增强装置通常包括安装在抽真空的壳体内的三个基本部件，也就是光阴极(通常称为阴极)，微通道板(MCP)和阳极。光阴极是光敏板，当被光照射时能够释放电子。MCP是薄玻璃板，具有通道的阵列，该通道在玻璃板的一侧(输入)和另一侧(输出)之间延伸。MCP定位在光阴极和阳极之间。 MCP的外表面可以利用离子阻挡膜(ion barrier film)涂覆。与不具有膜的MCP相比，利用薄膜涂覆MCP的外表面在图像增强管的性能和使用寿命方面实现了可观的改进。将具有膜的MCP结合到图像增强管中已经产生了新的一组挑战。这里描述满足那些挑战的方案。
操作中，来自光阴极的输入电子进入MCP的输入侦U，并且撞击通道壁。当电压穿过MCP施加时，输入的或者初级电子被放大，产生次级电子。次级电子在MCP的出口侧处离开通道。离开MCP通道的次级电子带负电荷，并且因此被吸引到带正电荷的阳极。阳极可以是荧光屏，或者硅成像器，例如互补金属氧化物半导体(CMOS)或者电荷耦合器件。
图像增强装置的三个基本部件定位在抽真空壳体或者真空封套内。真空有助于电子从光阴极穿过MCP并且流动到阳极。不可蒸发的吸气剂(getter)定位在抽真空壳体中，用于通过收集气体分子来保持真空状态。不可蒸发的吸气剂装置，现有技术中是公知的，用于从抽真空的电子管排出不需要的气体。吸气剂材料的使用是基于某些固体能够通过吸附、吸收或者封闭来收集自由气体的能力，如现有技术公知的。提高或者保持图像增强装置壳体内的真空是图像增强装置制造商的目标。为了该目标，这里描述的图像增强装置使得吸气剂材料的作用最大化，并且结合了密封结构，用于保持壳体内的真空状态。
—直需要进一步发展和改进图像增强装置的部件和用于装配图像增强装置的方法，用于性能、可靠性、可制造性以及装配的成本和简便性。 下列美国专利整体引为参考:Wheeler等的5493111， Suyama等的6586877，Vrescak等的6040657， Benz等的6747258， Iosue的6331753， Wimmer的4039877， Wodecki等的5510673， Iosue的6483231， Thomas的5994824， Iosue的6847027， Thomas的5994824。下列美国专利申请整体引为参考:Costello的11/193065， Thomas的11/194865， Yamauchi等的10/482767， Shimoi等的10/973336。

发明内容
根据本发明一个方面，提供一种用于光学装置的密封结构。光学装置包括抽真空的壳体和定位在抽真空壳体内的阳极。内部密封构件从阳极延伸。外部密封构件从光学装置的部件延伸，其中外部密封构件定位成靠近并且基本平行于内部密封构件延伸，从而间隙限定在密封构件之间。密封杯定位用于与内部密封构件和外部密封构件密封接合，从而基本保持光学装置的壳体内的真空状态。 根据本发明另一个方面，提供一种图像增强装置。图像增强装置包括微通道板(MCP)，定位在MCP附近的阳极，第一间隔件以及第二间隔件。第一间隔件包括顶面和底面，顶面定位成面对着MCP，底面定位成面对阳极。第二间隔件包括底面，其定位成面对着第一间隔件的顶面。电端子定位在第二间隔件的顶面上，用于接触MCP，从而向MCP施加电偏压。


当结合附图阅读时，根据下列详细描述，本发明更好理解。附图包括
图1示出了根据本发明一个典型实施例的图像增强管的侧面剖视图。
图2示出了图1的管的部分分解子组件的侧面剖视图。 图3A示出了图1的图像增强管的俯视图，其中光阴极省略，并且微通道板(MCP)的一部分被切掉从而露出CMOS成像器。 图3B是沿着线3B-3B截取的图3A的部分图像增强管的侧面剖视图。 图4A是图1的图像增强管的子组件的顶侧的透视图，包括CMOS管座，MCP间隔件，
以及内部密封构件。 图4B是图4A的子组件的俯视图。 图5示出了图1的图像增强管的下部密封结构的详细视图。
图6示出了图1的图像增强管的详细视图。
具体实施例方式
结合附图，根据下面的详细描述，本发明将更好理解，附图示出了本发明的典型实施例，用于说明性目的。这种附图用于说明，而非限制性，并且这里包括用于有助于解释本发明。本发明不限于所示的细节。虽然本发明这里参考具体实施例而示出和描述，但是在权利要求的等效物的范围内，不脱离本发明，可以作出各种变化。 图1示出了根据本发明一个典型实施例的图像增强管IO(下面称为管10)的剖视图。管IO包括抽真空(evacuated)壳体12，壳体包括前盖ll，前盖安装到后盖13。在壳体12内，设置有光阴极(photocathode)14、微通道板(MCP) 16和阳极20 (或者称为图像传感器20)。 光阴极14连接到面板(fac印late)15，该面板具有倾斜部分15A和平坦部分24，该平坦部分24在真空壳体12的一端处支承在传导支撑环22上。通常包括铬的金属化层(metalized layer) 25沉积在平坦部分24上从而传导地接合支撑环22。金属化层25连续地沿着倾斜部分15A延伸以传导地接合光阴极14和面板15。光阴极面板15抵靠支撑环22产生了密封从而封闭真空壳体12的一端。支撑环22接触光阴极14的面板上的金属化层25。金属化层25联接(couple)到光敏层26。这样，通过在真空壳体12的外部上施加电偏压到支撑环22，电偏压可以施加到抽真空环境内的光阴极14的光敏层26。
第一环形陶瓷间隔件(spacer) 28定位在支撑环22下面。第一陶瓷间隔件28通过第一铜焊环(未示出)连接到支撑环22，第一铜焊环在铜焊操作中连接到第一陶瓷间隔 件28和支撑环22。铜焊过程在支撑环22和第一陶瓷间隔件28之间产生了不透气的密封。 上部MCP端子(termina1)32，以金属化接触环的形式提供，连接到第一陶瓷间隔件28，与支 撑环22相反。第二铜焊环(未示出)置于上部MCP端子32和第一陶瓷间隔件28之间。上 部MCP端子32同样在铜焊操作中连接到第一陶瓷间隔件28。上部MCP端子32延伸到真 空壳体12中，在其处，它传导地接合金属化卡环(sn即ring)38。金属化卡环38接合MCP 16的传导上表面42。上部MCP端子32和金属化卡环38的组合下面可以称为电端子。金 属化卡环38和MCP 16之间的接合下面参考图5A详细描述。通过在真空壳体12的外部上 施加电偏压到上部MCP端子32，电偏压可以施加到MCP 16的传导上表面42。
第二陶瓷间隔件46定位在上部MCP端子32下面，将上部MCP端子32从下部MCP 端子48间隔开。第二陶瓷间隔件46铜焊到上部MCP端子32和下部MCP端子48，这样，第 三铜焊环(未示出)置于上部MCP端子32和第二陶瓷间隔件46之间，第四铜焊环(未示 出)置于第二陶瓷间隔件46和下部MCP端子48之间。下部MCP端子48延伸到真空壳体 12中，并且接合MCP 16的下部传导表面44。这样，通过将下部MCP端子48连接到真空壳 体12外部的地电势，MCP 16的下部传导表面44可以接地。 第三陶瓷间隔件56将下部MCP端子48从吸气剂(getter)支撑件58分开。第三 陶瓷间隔件56被铜焊到下部MCP端子48和吸气剂支撑件58。这样，第五铜焊环(未示出) 置于下部MCP端子48和第三陶瓷间隔件56之间。类似，第六铜焊环(未示出)置于第三陶 瓷间隔件56和吸气剂支撑件58之间。外部密封构件64定位在吸气剂遮蔽件(shield) 58 下面。外部密封构件64铜焊到吸气剂遮蔽件58。这样，第七铜焊环(未示出)定位在外部 密封构件64上方。 下部MCP端子48的部分69支承在MCP 16和陶瓷管座68之间。CMOS成像器 (imager)管芯(die) 43形式的阳极20安装到管座68的表面。CMOS成像器的操作对于本领 域技术人员是容易理解的。可替换的，阳极20可以是荧光屏或者另一种类型的硅成像器， 例如电荷耦合器件(CCD) 。 CMOS管芯43在陶瓷管座68上的安装下面参考图2A和2B详细 描述。下部MCP端子48的部分69将MCP 16的下部传导表面44从CMOS管芯43的顶面分 开预定的精确距离。 内部密封构件66定位在陶瓷管座68的下面。内部密封构件66被铜焊到陶瓷管 座68。这样，第八个铜焊环(未示出)置于陶瓷管座68和内部密封构件66之间。由于外 部密封构件64和内部密封构件66的存在，真空壳体12的下端被真空密封。密封构件64 和66都紧靠着密封杯(seal cup) 70密封。密封构件64、66和密封杯70之间的密封接合 下面参考图5详细描述。上述铜焊交界部(interface)、灌封材料63以及密封的组合形成 了由真空壳体12限定的不透气的封套。 多个电子针脚45穿过陶瓷管座(头部，header)68的主体定位，用于与电引线(未 示出)导电接触，所述引线从CMOS管芯43延伸。电能、接地和/或信号通过针脚45分布。 后盖13包括孔47，用于容纳针脚45，从而配合的连接器(未示出)可以连接到针脚45，从 而给CMOS管芯43提供电能和/或从CMOS管芯43接收信号。 下面参考装配管10的过程，图像增强管装配中一个重要步骤是在真空密封所述 管之前从管的内部区域去除有害的有机气体。有机气体从管的阳极和/或其它部件散发出。在真空密封所述管之前去除有机气体改善了图像增强管的性能和使用寿命。对于具有 无薄膜MCP的图像增强管，有机气体通过无薄膜MCP中限定的微小通道被真空抽吸，并且通 过部分装配的管的顶端而排出。之后，光阴极安装，并且真空密封到管的顶端。
与普通的图像增强管不同，管IO的MCP 16的表面利用离子阻挡膜涂覆。与结合 了无薄膜MCP的普通图像增强管相比，离子阻挡膜用于改进图像增强管10的性能和使用寿 命。虽然具有薄膜的MCP提供了多个性能方面的优点，但是具有薄膜的MCP同样带来了装配 图像增强装置中的各种问题，下面描述。由于施加到MCP的离子阻挡膜，从CMOS管芯(或 管的其它部件)散发的有机气体被限制不能穿过具有薄膜的MCP。有机气体被捕获在MCP 和CMOS管芯之间的空间内。由于捕获在MCP和CMOS管芯之间的空间内的有机气体可能降 低管的性能和使用寿命，因此需要排出(即去除)那些气体。 图2示出了图1的部分装配的管10的侧面剖视图。图2示出了装配管10过程中 的特定装配步骤。图2的装配步骤紧接着装配子组件77之后进行，并且就在将光阴极14 和环形密封杯70装配到子组件77上之前。 根据本发明一个典型实施例，管10包括用于通过管10的下端去除有机气体的设 置，如图2中箭头所示，该气体从CMOS管芯43散发(和/或管10的其它部件)。在图2所 示的装配过程中，光阴极14从子组件77的顶端分隔开，并且环形密封杯70从子组件77的 底端分隔开。 真空源(未示出)通过光阴极14和子组件77顶端之间的间隙H而抽真空，如图 2的箭头所示，从而将MCP 16上方捕获的有机气体排出。之后，光阴极14被铜焊或者其它 方式安装到子组件77的顶端，从而密封管10的顶端。真空源(未示出)还通过环形密封 杯70和子组件77底端之间设置的间隙G抽真空。从CMOS管芯43发出的有机气体通过通 道80被抽吸，该通道限定在管座68和MCP间隔件16之间，从而去除捕获在MCP 16和CMOS 管芯43之间的空间内的有机气体。之后，环形密封杯70安装到子组件77的底端，从而密 封管10的底端。通过管座68和MCP间隔件16之间限定的通道80去除有机气体对于具有 薄膜MCP(例如MCP 16)的图像增强管(例如管10)是独特的。利用无薄膜MCP的图像增 强管不必须需要硅成像器管座和MCP间隔件之间限定的通道，因为有机气体可以通过无薄 膜MCP中限定的微通道而排出。 图3A示出了图1的图像增强管的俯视图，其中，光阴极省略，并且一部分微通道板 (MCP)被切掉从而露出CMOS成像器。图3B是图3A的部分图像增强管沿着线3B-3B的侧面 剖视图。图3A和3B示出了通道80，其限定在管座68和MCP间隔件48之间。通道80由管 座68和MCP间隔件48中的一个或两个中形成的凹部限定，位于管座68和MCP间隔件48 的环形交叉处。 根据图3A-3B的典型实施例，MCP间隔件48的下表面73定位成面对着管座68的 表面75。铜焊环(未示出)被夹在MCP间隔件48和管座68之间，用于将MCP间隔件48安 装到管座68。通道80由一凹部形成，该凹部由管座68中形成的一系列阶梯表面82限定， 并且沿着管座68的周边设置。每个阶梯表面82从管座68的顶面75延伸到管座68的底 面84。如图4B所示，管座68包括八个阶梯表面82，它们沿着管座68的周边间隔开。每个 阶梯表面82的阶梯的尺寸、形状和级数可以与所示和所述的不同。吸收在操作过程和管10的装配过程中产生的有害有机气体。将管10内的吸气剂材料的量 最大化有助于保持管10的壳体12内的真空状态。为此，阶梯相对于其它几何形状是优选 的，因为交替的正交表面使得可利用的表面积最大化，吸气剂材料可以沉积在该表面上。另 外， 一系列的阶梯表面82优选用于使得通道80的表面积最大化，吸气剂材料沉积在该表面 上。 虽然未示出，但是，另一个可替换实施例中，通道80由一凹部形成，该凹部由间隔 件48中形成的一系列阶梯表面限定。另一个可替换实施例中，阶梯形成在管座68和间隔 件48中，从而在其间形成通道80。然而，虽然阶梯形式的交替的正交表面是优选的，但是， 表面82可以不同于所示的。根据本发明一个方面，表面82可以以任何预定的角度相对于 管座68的安装表面75延伸。 根据本发明一个方面，提供一种制造图像增强装置例如管10的方法。制造方法包 括将图像传感器(摄像传感器)例如CMOS管芯43安装在阳极组件的管座68上的步骤。 MCP间隔件48的表面73定位在阳极组件的管座68的表面75上，从而通道80限定在MCP 间隔件48和管座68之间的交界处。具有薄膜的MCP 16定位在MCP间隔件48的顶面上， 从而间隔件48定位在薄膜MCP 16和CMOS管芯43之间，并且空间"S"限定在薄膜MCP 16 和CMOS管芯43之间。真空施加以从薄膜MCP 16和CMOS管芯43之间的空间S抽吸有机 气体，并且通过在间隔件48和管座68之间的交界处限定的通道80。吸气剂材料沉积在通 道80的表面上用于吸收有机气体。 图4A和4B示出了图1的图像增强管10的子组件的分别的透视图和俯视图，包括 CMOS管座68、MCP间隔件48和内部密封构件66。那些部件的另外的细节下面描述。MCP间 隔件48的下表面73 (见图3B)定位到管座68的表面75。铜焊环(未示出)夹在MCP间隔 件48和管座68之间，用于将那些部件不透气(hermitically)密封在一起。另一个铜焊环 (未示出)被夹在CMOS管座68和内部密封构件66之间，用于将那些部件不透气地密封在 一起。 如上所述，CM0S管芯43(见图1_3B)安装到管座68的表面。管座68包括矩形凹 陷表面90，用于容纳CMOS管芯43的矩形主体。本领域技术人员应当理解，CM0S管芯43和 凹陷表面90的形状可以与所示的不同。CM0S管芯43可以通过粘结剂例如环氧树脂安装在 凹陷表面90内。 一系列通道94设置在凹陷表面90的拐角中以收集施加到CM0S管芯43 的底面的多余粘结剂。MCP间隔件48包括凹部95，对应于每个通道94。每个通道94延伸 到一高度，其低于凹陷表面90的高度，从而通道94深于凹陷表面90。换句话说，表面75和 通道94分隔的距离大于表面75和凹陷表面90的分隔距离。装配中，施加到CMOS管芯43 的底侧的多余粘结剂被汇集(fu皿eled)到通道94中。 —系列表面安装焊盘(pad)98设置在管座的表面75上，用于连接到从CMOS管芯 43延伸出的引线(未示出)。每个表面安装焊盘98通过内部布线(trace)(未示出)连接 到硅成像组件的针脚45(见图1)，该布线引导穿过管座68的主体。 参考图1、4A和4B，硅成像器相对于图像增强管的其它部件例如MCP、光阴极或例 如管壳体的对齐适合于确保管的正确功能。硅成像器的对齐经常会是费力的并且需要很长 时间的过程。普通的图像增强管组装过程中，硅成像器安装到陶瓷管座的表面。其它的管 部件，例如MCP，光阴极或者管壳体，必须相对于硅成像器对齐。装配人员必须特别地小心来将管的其它部件相对于硅成像器的位置空间对齐，从而确保图像增强管的正确工作。需要 将对齐特征结合到图像增强装置中以有助于快速和精确装配。 管10结合了独特的对齐特征以有助于硅成像器20和管10的其它部件之间的快 速和精确空间对齐，所述部件例如壳体10， MCP 16，和光阴极14。具体的，根据本发明一个 方面，如图l所示，管10包括用于将图像传感器20相对于管座68对齐的装置100。根据 这个典型实施例，图像传感器对齐装置100以管座68的凹陷表面90的形式设置，其尺寸设 计成容纳图像传感器20的框架，从而图像传感器20至少部分地保持在凹陷表面90内。图 像传感器20和凹陷表面90的边界之间的细微间隙以相对紧密的公差保持，从而图像传感 器20相对于管座68的位置以很高的精度获知。因此，图像传感器20相对于管座68的位 置被预先确定，即获知。应当理解，图像传感器20在凹陷表面90内被限制不能水平移动和 旋转。 参考图l，管10还包括用于将管座68相对于管10壳体12对齐的装置102。根据 这个典型实施例，管座对齐装置102以凹部49的形式设置，该凹部形成在管座68的表面 上，其尺寸设计成容纳突起51，该突起从壳体12的后盖13延伸。突起51可以以表面、销、 或紧固件或例如任何本领域技术人员已知的任意其它对齐机构的形式设置。突起51和凹 部49的边界之间的细微间隙被保持到相对紧密的公差，从而管座68相对于壳体12位置的 位置以精确的程度获知。因此，管座68相对于壳体12的位置被预定，即获知。应理解，管 座68的凹部49和壳体12的突起51之间的接合限制了管座68相对于壳体12的水平移动 和旋转。 因为凹陷表面90和凹部49之间的距离被预先确定，因此，硅成像器20和壳体12 之间的距离同样被预先确定。因此，通过将装置100和102结合到管10的设计中，装配管 10的复杂性被显著降低，因为硅成像器20相对于壳体12的位置被预先确定，导致硅成像器 20相对于管10的其它部件例如MCP 16和光阴极14的快速和精确定位。
MCP 16和光阴极14间接或直接安装到壳体12。 MCP 16和光阴极14相对于壳体 12的位置也可预先确定。因此，因为图像传感器20相对于壳体12的位置被预先确定，并且 MCP 16和光阴极14相对于壳体12的位置被预先确定，因此，MCP 16和光阴极14相对于图 像传感器20的相对位置同样预先确定。 如图4A，凹部49和凹陷表面90都从管座68的表面75延伸。通过将凹部49和凹 陷表面90都形成在管座68的相同表面上，与将凹部49和凹陷表面90形成在管座68的不 同表面上相比，凹部49和凹陷表面90之间的相对距离可以较高精度保持，即导致低尺寸公 差。可替换的，如图1，凹部49和凹陷表面90可以限定在管座68的相反表面上。
图像传感器对齐装置100可以不同于这里所示和所述的，同时不脱离本发明的范 围。通过非限制的实例，图像传感器对齐装置100可包括形成在管座68上的突起，图像传感 器20的表面紧靠着该突起定位。另外，管座对齐装置102还可与这里所示和所述的不同， 同时不脱离本发明的范围。通过非限制实例，管座对齐装置102可包括从管座68延伸的突 起，其尺寸设计成定位在壳体12上形成的凹部内。 对齐装置100和102不限于结合到图像增强装置中，因为它们可以结合到任何电 子装置中，该装置结合了传感器，例如长波或短波红外传感装置。另外，传感器可以是图像 传感器，例如互补金属氧化物半导体(CMOS)或者电荷耦合器件(CCD)，或者本领域技术人员知道的任何其它类型传感器。 根据本发明一个方面，提供一种将图像传感器20相对于管10壳体12对齐的方 法。该方法包括将图像传感器20定位在管座68的凹陷表面90上的步骤。管座68定位在 壳体12内。第二对齐元件，例如管座68的凹部49，与对齐元件对齐，该对齐元件例如突起 51，限定或定位在壳体12的表面上。 图5示出了图1的管10的环形密封构件64、66的详细视图。真空壳体12的下端 由于外部密封构件64和内部密封构件66的存在而被真空密封。内部密封构件66通过铜 焊环(未示出)被铜焊到陶瓷管座68的下表面，并且从其处向下延伸。外部密封构件64 通过铜焊环110铜焊到吸气剂遮蔽件58，并且从其处向下延伸。外部密封构件64定位成靠 近并且基本平行于内部密封构件66延伸，从而间隙E限定在密封构件64和66之间。
外部密封构件64和内部密封构件66定位成与环形密封杯70密封接触以保持壳 体12内的真空状态。密封构件64和66可以利用例如Kovar 形成，或者由本领域技术人 员已知的任何其它适合材料形成。第一密封74形成在外部密封构件64和密封杯70之间 的交界处。第一密封74形成在外部密封构件64和侧表面112之间和/或密封杯70的中 间表面114之间。第二密封76形成在内部密封构件66和密封杯70之间的交界处。第二 密封76形成在内部密封构件66和内侧(medial)表面116之间和/或密封杯70的中间表 面114之间。外部密封构件64和内部密封构件66的组合可以称为双剑形(dagger)密封 构件，因为每个密封构件64、66结合了类似剑的形状。 灌封材料(potting material)63位于在壳体12和管10内部部件之间限定的环 形空间中。壳体12的前后盖11、13定位成基本封装所述灌封材料63。槽118沿着外部密 封构件64的外部回转表面形成，灌封材料63位于其内。槽118有助于光阴极14的内部空 间的设定，从而优化管10的性能。灌封材料63、密封74、密封76和参考图1描述的铜焊交 界部的组合形成了由真空壳体12限定的不透气的封套。 图5所示的部件的设置不限于这里所示和所述的。密封构件74、76可以从管10 的任何部件延伸，例如外部密封构件64可以直接或间接从光阴极14延伸。另外，密封构件 74和76可以延伸到不同的高度，或者相对于彼此以不同角度定位。密封构件74、76的总体 形状可以是直的、环形的(如图所示)或者任何其它形状从而与管10的几何轮廓相符合。
图6示出了图1的MCP 16的详细视图。上部MCP端子32，以金属化接触环的形式 设置，通过铜焊环连接到第一陶瓷间隔件28。上部MCP端子32延伸到真空壳体12中，在其 处，它与金属化卡环38传导接合。金属卡环38接合MCP 16的传导上表面42。通过在真空 壳体12的外部上将电偏压施加到上部MCP端子32，电偏压可以施加到MCP 16的上部传导 表面42。 间隔件46定位在上部MCP端子32下面的高度处，将上部MCP端子32从下部MCP 端子48间隔开。间隔件46可以利用绝缘材料例如陶瓷形成。间隔件46被铜焊到上部MCP 端子32和下部MCP端子48。下部MCP端子48延伸到真空壳体12中并且接合MCP 16的下 部传导表面44。这样，通过将下部MCP端子48连接到真空壳体12外部的地电势，MCP 16 的下部传导表面44可以接地。虽然没有明确示出，但是，下部MCP端子48包括传导区域用 于将MCP 16的下部传导表面44连接到地电势。下部MCP端子48下面还可称为MCP间隔 件。
间隔件46包括底面117，底面117定位成面对着下部MCP端子48的顶面。间隔件 46的顶面119定位成面对着上部MCP端子32的底面。间隔件46的倾斜表面120至少部分 地在间隔件46的顶面119和底面117之间相对于间隔件46的顶面119以预定角度延伸。 表面120的角度影响间隔件46的结构完整性。表面120相对于顶面119的角度可以在大 约30度和大约60度之间。可替换的，表面120相对于顶面119的角度可以大约45度。
倾斜表面120从间隔件46的顶面119延伸并且与中间表面122交叉，其限定在间 隔件46的顶面119和底面117之间的高度处。间隔件46的中间表面122、顶面119和底 面117基本是平坦的，并且相对彼此平行。在间隔件46的中间表面122和底面117之间测 量的间隔件46的厚度尺寸基本等于MCP 16的厚度尺寸，如图6所示。换句话说，中间表面 122和MCP 16的上部传导表面42定位在基本相同的高度。通过将中间表面122和MCP 16 的上部传导表面42保持在相同高度，金属卡环38的下表面定位成沿着单个平面接合MCP 16和间隔件46的顶面。 说明书描述了本发明的最佳实施方式，并且通过提供权利要求中所述的元件的实 例，描述本发明使得本领域技术人员能够实施和使用本发明。本发明的专利范围由权利要 求限定，并且包括那些本领域技术人员显而易见的其它实例。 虽然已经示出和描述了本发明的典型实施例，但是应当理解，这些实施例仅是通 过实例提供的。对于本领域技术人员，在不脱离本发明范围的情况下，可以做出各种变形修 改和替换。例如，本发明的各个方面不限于图像增强装置，因为那些方面也可应用于其它光 学或者电子装置。因此，权利要求覆盖所有这些落在本发明范围内的变形。
权利要求
一种图像增强装置，包括微通道板(MCP)；阳极，定位在MCP附近；第一间隔件，包括定位成面对MCP的顶面和定位成面对阳极的底面；第二间隔件，具有顶面以及定位成面对着第一间隔件顶面的底面；和电端子，定位在第二间隔件的顶面上，所述电端子定位成接触所述MCP用于向MCP施加电偏压。
2. 如权利要求1所述的图像增强装置，其特征在于，所述电端子包括传导接触环和传 导卡环，传导接触环定位成面对着第二间隔件的第二表面，传导卡环定位成传导地接合所 述传导接触环和MCP。
3. 如权利要求1所述的图像增强装置，其特征在于，第二间隔件包括倾斜表面，其至少 部分地在第二间隔件的顶面和底面之间相对于第二间隔件的顶面以预定角度延伸。
4. 如权利要求3所述的图像增强装置，其特征在于，倾斜表面的所述预定角度在大约 30度和大约60度之间。
5. 如权利要求3所述的图像增强装置，其特征在于，所述倾斜表面从第二间隔件的顶 面延伸，并且与一中间表面相交，该中间表面限定在第二间隔件的顶面和底面之间，其中， 第二间隔件的中间表面、顶面和底面基本彼此平行。
6. 如权利要求5所述的图像增强装置，其特征在于，在第二间隔件的中间表面和底面 之间测量的第二间隔件的厚度尺寸基本等于所述MCP的厚度尺寸。
7. 如权利要求5所述的图像增强装置，其特征在于，电端子包括传导接触环和传导卡 环，传导接触环定位成面对着第二间隔件的顶面，传导卡环定位成接合所述传导接触环、第 二间隔件的中间表面和MCP。
8. 如权利要求1所述的图像增强装置，其特征在于，第二间隔件由陶瓷材料形成。
9. 如权利要求1所述的图像增强装置，其特征在于，第一间隔件包括传导区域用于将 所述MCP连接到地电势。
10. —种光学装置，包括 抽真空壳体；定位在所述抽真空壳体内的阳极； 从所述阳极延伸的内部密封构件；从光学装置的部件延伸的外部密封构件，其中外部密封构件定位成靠近内部密封构件 延伸，从而间隙限定在所述密封构件之间；禾口密封杯，定位用于与内部密封构件和外部密封构件密封接合，从而基本保持壳体内的 真空状态。
11. 如权利要求10所述的光学装置，其特征在于，抽真空壳体具有基本柱体形状。
12. 如权利要求11所述的光学装置，其特征在于，密封构件和密封杯基本是柱形的从 而在抽真空壳体的周边周围产生环形密封。
13. 如权利要求12所述的光学装置，其特征在于，环形密封杯限定了用于与内部密封构件接合的内表面和用于与外部密封构件密封接合的外表面。
14. 如权利要求IO所述的光学装置，其特征在于，外部密封构件间接或者直接从光学装置的阴极延伸。
15. 如权利要求IO所述的光学装置，其特征在于，还包括分布在密封构件和密封杯周 围的灌封材料。
16. 如权利要求15所述的光学装置，其特征在于，壳体定位成基本封闭所述灌封材料。
17. 如权利要求15所述的光学装置，其特征在于，还包括形成在外部密封构件中的槽， 灌封材料位于该槽内。
18. 如权利要求10所述的光学装置，其特征在于，阳极是包括管座和安装到管座的互 补金属氧化物半导体(CMOS)或电荷耦合器件(CCD)的组件。
19. 如权利要求18所述的光学装置，其特征在于，内部密封构件铜焊到管座的表面。
全文摘要
本发明涉及用于密封图像增强装置的设备和方法。提供一种用于光学装置的密封结构，例如图像增强装置。光学装置包括抽真空壳体和抽真空壳体内的阳极。内部密封构件从阳极延伸。外部密封构件从图像增强装置的部件延伸，其中，外部密封构件定位成靠近并基本平行于内部密封构件延伸，从而间隙限定在密封构件之间。密封杯定位用于与内部和外部密封构件密封接合，以基本保持壳体内的真空状态。
文档编号H01J29/00GK101728197SQ200910177698
公开日2010年6月9日 申请日期2009年9月30日 优先权日2008年10月27日
发明者B·R·布朗, D·A·理查兹, N·I·托马斯, W·E·加里斯 申请人:Itt制造企业公司