深型漏斗状の開口部および／または階段状漏斗状の開口部を備えるマイクロチャネルを有するマイクロチャネルプレート、ならびに、これらの製造方法
本発明は、イメージ増強管のためのマイクロチャネルプレートを提供し、ここで、プレートは、プレートの横断表面間を長手軸方向に延びる複数のマイクロチャネルを有する。各マイクロチャネルは、プレートの表面の近位末端において第１の開口部を形成する第１の部分を備える。第１の部分は、この表面から長手軸方向に延び、遠位端における第１の開口部と実質的に同じ開口部で終結する、壁を備える。マイクロチャネルはまた、壁の第２の部分を備え、この第２の部分は、遠位端における第１の開口部から長手軸方向に延び、さらなる遠位端における第２の開口部に向かって先細になっている。近位端における第１の開口部は、遠位端における第１の開口部の直径と実質的に同じ直径を有する。第１の開口部はまた、第２の開口部よりも広い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、一般に、イメージ増強管において使用するためのマイクロチャネルプレートに関し、具体的には、深型漏斗状（ｄｅｅｐ ｆｕｎｎｅｌｅｄ）の開口部および／または階段状漏斗状（ｓｔｅｐ ｆｕｎｎｅｌｅｄ）の開口部を備えるマイクロチャネルを有するマイクロチャネルプレートに関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
イメージ増強管は、夜／微光視野用途において、周辺光を有用な画像に増幅するために使用される。代表的なイメージ増強管は、およそ円筒型形状の真空デバイスであり、一般に、本体、光電陰極および面体、マイクロチャネルプレート（ＭＣＰ）、および出力オプティクス（ｏｕｔｐｕｔ ｏｐｔｉｃｓ）および蛍光スクリーンを備える。取り込まれた光子が、外部オプティクスによってガラス面体上に集められ、面体の内側表面につながれた光電陰極を打つ（ｓｔｒｉｋｅ）。光電陰極は、光子を電子に変換し、電子は、電場によりＭＣＰに向かって加速される。ＭＣＰは、多数のマイクロチャネルを有し、これらの各々は、独立した電子増幅器として機能し、大まかに、ＣＲＴのピクセルに対応する。増幅された電子のストリームは、ＭＣＰから発され、蛍光スクリーンを励起し、得られた可視画像が、出力オプティクスを通して、任意のさらなる外部オプティクスへと通過する。本体は、これらの構成要素を正確な配置に保持し、電気接続を提供し、そしてまた、真空エンベロープを形成する。
【０００３】
マイクロチャネルプレートは、多数のガラス繊維の融合体から形成され、各々は酸エッチング可能なコアおよび耐酸性クラッドを有する。融合体は、中実のロッドまたはボールを形成する。個々のプレートは、ボールから横軸方向にスライスされ、研磨され、そして、化学的にエッチングされる。ＭＣＰはまず、酸エッチング可能なコアロッドを取り除く（脱コアする（ｄｅｃｏｒｅ））塩酸浴に供され、その後、クラッドから移動性のアルカリ金属イオンを取り除く水酸化カリウムの温浴に供される。次いで、ＭＣＰは還元性大気中で活性化され、イメージ管内に挿入するために調製される。
【０００４】
マイクロチャネルプレートは、代表的には円筒型の形状で、ＭＣＰ表面に対する法線から０〜２０°傾いている、多くのマイクロチャネルを備える。ＭＣＰの活性領域全体に対する組み合わされたチャネル領域の割合は、開口率（ＯＡＲ）として知られている。酸エッチング前の領域全体に対するコアロッド領域の割合は、およそ４５％である。ＭＣＰの酸エッチングは、コアロッドを取り除き（脱コアし）、これによるが４５％のＯＡＲであることがわかる。水酸化ナトリウムによる浸出工程はさらに、ＯＡＲをおよそ６０％まで増やす。
【０００５】
従来のＭＣＰは代表的に、分解された出力画像を有する。すなわち、出力画像は、入力画像の完全な複製ではない。出力画像の分解は、多数の要因により引き起こされる。例えば、イメージ増強管は、ＭＣＰ内のマイクロチャネルの間隔、および、イメージ増強管の種々の構成要素間を隔てる距離により決定される最大解像度を有する。正味の効果は、視聴者が画像の詳細を識別する能力を低下させる、わずかなピンぼけ状態である。
【０００６】
陰極以外の種々の供給源からの散在した電子（これは、入力画像と対応しない）はまた、マイクロチャネルプレートに入り、増幅され得る。このような偽性電子についての増幅因子は、画像電子についての増幅因子と同じ亜であり、画像における光のちらつき点として現れる、画像ノイズを生じる。
【０００７】
さらに、投影画像の電子は、２つのＭＣＰチャネル間で打たれ、陰極に向かって反射され得る。このような電子は、最終的に、その最初の点からいくらか離れたＭＣＰチャネルに入り得る。このような電子は増幅され得るが、スクリーン上の得られるスポットは、入力画像には対応しない可能性がある。この効果は、入力画像が、明るいスポットを含む場合に顕著であり、出力画像において光輪として現れる。光輪は、陰極からＭＣＰの間隔およびＭＣＰチャネルの幾何学に影響される。
【０００８】
ＭＣＰの特徴を改善するための１つの解決策は、開口率を上げることである。より高い開口率が所望されるが、不運なことに、平行な表面を有するＭＣＰは、およそ６５％の開口率に制限されており、その結果、十分なガラスが構造統合性のために残される。
【０００９】
米国特許第６，３１１，００１号（本発明の発明者の一人であるＲｏｓｉｎｅに対して、２００１年１０月３０日に発行された）は、漏斗形状のチャネルを使用することによってその構造統合性を維持しつつ、ＭＣＰの開口率を上げる方法を開示する。米国特許第６，３１１，００１号は、その全体が参考として本明細書中に援用される。
【００１０】
上記の特許に記載されるように、改善されたＭＣＰは、複数のガラス繊維の融合体から中実ロッドへと形成され、ここで、各々の繊維は、酸エッチング可能なコアおよび耐酸性クラッドを有する。次いで、個々のプレートが、ロッドから横軸方向にスライスされ、研磨される。次いで、ＭＣＰが、アルカリ性物質を用いて、部分的に化学エッチングされる。ＭＣＰは、続いて、コアを取り除く酸性浴に供され、その後、ガラスからさらなる耐酸性クラッドを取り除く、強アルカリ性の温浴に供される。開放端形状の漏斗を有するマイクロチャネルは、こうしてＭＣＰへと形成される。
【００１１】
上記特許の図１と類似する、図１を参照して、ＭＣＰ１０の断面図が示される。示されるように、ＭＣＰ１０は、入力側面１２、出力側面１４、および複数のマイクロチャネル１６を備え、漏斗状の開口部１８が、その入力側面１２と出力側面１４との間を延びている。マイクロチャネルの開口部は、ＭＣＰ１０の入力側面１２上でのみ、ＭＣＰ１０の出力側面上のみ、または、ＭＣＰ１０の入力および出力の側面の両方において（示されるように）、漏斗状になっていてもよい。チャネル壁１９は、管状構造を有し、各々のマイクロチャネルを形成する。チャネル壁１９はまた、別のマイクロチャネルからあるマイクロチャネルを隔離する。
【００１２】
図２に最良に示されるように、チャネル壁１９は、入力側面１２（出力側面１４は示さず）において、各マイクロチャネルの長手軸の中心から分岐する部分または領域を備え、漏斗状の開口部を形成する。従って、示されるように、漏斗状の開口部１８は、入力側面において、ＭＣＰ１０のより深いところにあるマイクロチャネル１６の別の部分よりも直径が長い。漏斗の壁の分岐は、一般に、ＭＣＰ表面からの１つのチャネルの直径内で生じる。
【００１３】
しかし、発明者らは、漏斗状の開口部１８の領域が、チャネルの電気接続の目的で、金属２２でコーティングされることに注意している。コーティングされた金属２２は、二次電子の生成を伴わずに、入射電子を吸収する傾向がある。
【００１４】
金属コーティングの結果として、漏斗状チャネルの電子収集効率は、事実上無効にされる。入力電子回収効率の減少はまた、その信号雑音比を低下させることによって、イメージ増強管の性能を減じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
従って、漏斗状の開口部の金属化により生じる不利益を克服する、改善されたＭＣＰに対する必要性が存在するままである。本発明は、この必要性に取り組む。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
（発明の要旨）
この必要性および他の必要性に応えるため、そして、その目的の観点から、本発明は、イメージ増強管のための改善されたマイクロチャネルプレートを提供する。このマイクロチャネルプレートは、マイクロチャネルプレートの横断表面間を長手軸方向に延びる複数のマイクロチャネルを備える。各マイクロチャネルは、マイクロチャネルの表面近くの端において、第１の開口部を形成する第１の部分を備える。第１の部分は、表面から長手軸方向に延び、遠位端における実質的に同じ第１の開口部で終わる壁を備える。マイクロチャネルはまた、遠位端における第１の開口部から長手軸方向に延び、さらなる遠位端における第２の開口部に向かって先細になっている壁の第２の部分を備える。近位端における第１の開口部は、遠位端における第１の開口部の直径と実質的に同じ直径を有する。第１の開口部は、第２の開口部よりも広い。
【００１７】
壁の第１の部分は、実質的に円筒型の形状であり、プレートの表面における第１の開口部および遠位端における第１の開口部を備える。壁の第２の部分は、円錐の形状であり、第１の開口部から第２の開口部に向かって先細になっている。
【００１８】
壁の第１の部分は、プレートの表面における第１の開口部と、遠位端における第１の開口部との間で、長第１の開口部の直径サイズの１〜１０倍の値を有する長さを備える。壁の第２の部分は、遠位端における第１の開口部と、第２の開口部との間で、第１の開口部の直径サイズの１／４〜１／３倍の値を有する長さを備える。
【００１９】
別の実施形態において、マイクロチャネルは、壁の第３の部分を備え、この部分は、第２の開口部から、なおさらなる遠位端における第３の開口部に向かって長手軸方向に延びる。第２の開口部および第３の開口部は、実質的に同じ断面の直径サイズを有する。
【００２０】
なお別の実施形態において、マイクロチャネルは、壁の第４の部分を備え、この部分は、第３の開口部から長手軸方向に延び、なおさらなる遠位端における第４の開口部に向かって先細になる。第４の開口部は、第３の開口部よりも狭い断面の直径サイズを有する。
【００２１】
本発明はまた、イメージ増強管のためのマイクロチャネルプレートの作製方法も包含する。
【００２２】
上記の一般的な説明および以下の詳細な説明が例示的なものであって、本発明を限定するものでないことが理解される。
【００２３】
（発明の詳細な説明）
本発明に従って、深型漏斗状の開口部および／または階段状漏斗状の開口部を有するマイクロチャネルプレート（ＭＣＰ）は、ＭＣＰの入力側面または出力側面において曝露されたマイクロチャネルの金属化により生じる不利益を克服する。漏斗をＭＣＰマイクロチャネル内へとより深く（または、入力／出力側面からさらに遠くへ）移動することによって、ＭＣＰの性能が増強され、任意の金属化プロセスにより分解されない。入射電子は、同じ直径の完全に真っ直ぐなチャネル内にあり得るので、深型漏斗チャネル内の金属コーティングに遭遇する可能性が低くなる。
【００２４】
さらに、深型漏斗チャネルは、非漏斗状チャネルまたは基本的な漏斗状チャネル（米国特許第６，３１１，００１号に開示される基本的な漏斗）のいずれよりも広い直径を有するが、深型漏斗チャネルは、その長さのほとんど（例えば、その長さの９０％）に沿って十分な壁厚を保持し、ＭＣＰに強度および堅固さを提供する。
【００２５】
図１Ｂを参照して、本発明の１つの局面に従って形成されたＭＣＰ２０の断面図が示される。図１Ｂは、入力側面１２（電子受容側面）および出力側面１４（電子放出側面）の間を延びるマイクロチャネル２４を示す。各マイクロチャネル壁２６は、管状構造であり、各マイクロチャネル２４を形成する。マイクロチャネル壁はまた、互いにマイクロチャネルを隔てている。
【００２６】
示されるように、マイクロチャネル壁２６は、実質的に円筒型の形状であり、入力側面から出力側面へと連続する開口部を形成する。説明されるように、マイクロチャネル２４は、入力側面のみ、出力側面のみ、または入力側面および出力側面の両方（示すように）において、多数の部分または領域２２を備え得る。図１Ｂに示される複数の部分または領域は、一定の比例に拡大して描かれていないが、議論の目的のために誇張されている。説明されるように、これらの領域は、図１Ａの従来の漏斗状開口部１８に改善を提供する。これらの領域は、本発明の実施形態に従って、深型漏斗および／または階段状漏斗を形成する。
【００２７】
ここで図３Ａ〜３Ｃを参照して、ＭＣＰ内に形成された異なるマイクロチャネルが示される。より具体的には、ＭＣＰ３０は、マイクロチャネル３７を備え（図３Ａ）、ＭＣＰ３１はマイクロチャネル３８を備え（図３Ｂ）、そして、ＭＣＰ３２は、マイクロチャネル３９を備える（図３Ｃ）。マイクロチャネル３７、３８および３９の入力側面のみが示されていることが理解される。類似の形状のマイクロチャネルが、各ＭＣＰの出力側面において備え付けられていてもよい。
【００２８】
図３Ｃは、Ｄミクロンの有効直径を有する真っ直ぐな管壁３６（漏斗なし）を備えるマイクロチャネル３９を示す。また、ＭＣＰ３２の入力側面に隣接して堆積され得る金属化カバレッジ３３が示される。点線は、管壁３６の内側表面上にぶつかる金属化堆積物の得られる経路を表す。
【００２９】
図３Ｂは、漏斗状領域４０（基本的な漏斗）を有する真っ直ぐな管壁３５を備えるマイクロチャネル３８を示す。マイクロチャネル３８は、マイクロチャネル３９の有効直径よりも広い有効直径（例えば、１．１０４８Ｄ）を有する。漏斗状領域４０に堆積され得る金属化カバレッジ３３（点線）がまた示される。
【００３０】
図３Ａは、本発明の実施形態に従う、深型漏斗を備えるＭＣＰ３０を示す。示されるように、ＭＣＰ３０は、管壁３４を有するマイクロチャネル３７を備える。ＭＣＰ３０の入力側面において、壁３４は、上側の真っ直ぐな壁領域または部分４２（第１の部分）、漏斗状の領域または部分４１（第２の部分）および下側の真っ直ぐな領域または部分４５（第３の部分）を備える。マイクロチャネル３７は、基本的な漏斗の有効直径よりも広い有効直径（例えば、１．２０９２Ｄ）を有する。示され得るように、深型漏斗チャネルの有効直径は、同じ物理学的チャネルの開口部サイズについての基本的な漏斗よりも広い。上側の真っ直ぐな壁領域４２上に堆積され得る金属化カバレッジ３３（点線）がまた示される。
【００３１】
ここで、図４を参照して、（入口側面に）深型漏斗マイクロチャネル３７を備えるＭＣＰ３０が示される。深型漏斗マイクロチャネルは、上側（近位）の真っ直ぐな壁部分４２（第１の部分）、漏斗状部分４１（第２の部分）および下側（遠位）の真っ直ぐな壁部分４５（第３の部分）を備える。上側（近位）の真っ直ぐな壁部分は、最大の直径を有し、下側（遠位）の真っ直ぐな壁部分は、最も狭い直径を有する。これらの部分は、ＭＣＰ３０の出力側面において裏返されることが理解される（示さず）。
【００３２】
上側の、真っ直ぐな壁部分は、マイクロチャネル内へとチャネル直径の１〜１０倍延びる。この部分は、その上に金属化体積されている（３３に示すように）。この部分の深さは、加工時間に基づいて選択され得る。
【００３３】
漏斗状の部分は、チャネルの直径の１／４〜１／３の長さであり、より広い直径からより狭い直径へと移り変わりを形成する。この部分が、電子衝突領域内に位置付けられる場合、傾斜の緩やかな衝突角からの二次電子の放出にさらに有益であり得る。
【００３４】
漏斗状の部分を越えて遠位にあるのは、標準的なマイクロチャネル部分である。この部分は、真っ直ぐな管壁を備え、マイクロチャネルにより回収される電子の多重化を提供する。この遠位部分は、プレートに構造的な強度を提供し、マイクロチャネルの直径の４０〜７０倍の長さである。これらの部分は、マイクロチャネルの出力端において、逆の順序で繰り返され得る。
【００３５】
（例えば、）図４に示されるように、上側の真っ直ぐな壁部分は９．１８ミクロン長であり、漏斗状の部分は、２．２３ミクロン長である。
【００３６】
ここで図５を参照して、本発明の別の実施形態に従う、階段状の漏斗状幾何学に形成されたマイクロチャネルが示される。示されるように、ＭＣＰ５０は、入力側面において、マイクロチャネル５２を備える。各マイクロチャネルの壁５４は、壁５４が、複数の漏斗状部分を備えること以外は、図４に示される壁３４の深型漏斗状幾何学と同じである。
【００３７】
示されるように、壁５４は、第１の近位の真っ直ぐな壁部分５５、第２の真っ直ぐな壁部分５７および第３（遠位）の真っ直ぐな壁部分５９を備える。第１の真っ直ぐな壁部分と第３の真っ直ぐな壁部分との間に形成される移り変わりが、漏斗状部分５６である。遠位に、第２の真っ直ぐな壁部分と第３の真っ直ぐな壁部分との間に形成される移り変わりが、別の漏斗状領域５８である。漏斗状部分間の間隔は、加工時間に基づいて選択され得る。
【００３８】
米国特許第６，３１１，００１号に議論されるように、図２〜５に示されるマイクロチャネルはＭＣＰの入力側面から突出した法線軸に関して測定した場合、３°〜２０°の間の角度（代表的には、約１０°）であることが理解される。
【００３９】
米国特許第６，３１１，００１号に記載されているＭＣＰの製造方法は、本明細書中に参考として援用される。米国特許第６，３１１，００１号に記載されるように、ＭＣＰは、２つの異なるガラス成分、すなわち、耐酸性マトリクスガラス（クラッド）および酸エッチング可能なコアガラスから製造される。コアロッドは、マイクロチャネルとなる空間を占める。コアロッドは、化学処理の初期において、酸性溶液中で部分的に溶解される。水酸化ナトリウム浸出工程が、その領域における高い化学的または機械的ストレスによって、露出されたコア／クラッド界面を攻撃する（ａｔｔａｃｋ）。非漏斗状ＭＣＰについては、水酸化ナトリウムが、一本のマイクロチャネルを通して界面ゾーンに接触し、チャネルの直径の全体的な変化を生じる。基本的な漏斗状ＭＣＰにおいて、この界面ゾーンは、チャネルの末端においてのみ露出され（コアロッドがなお適所に存在するため）、先細の漏斗が、チャネルの最も末端において生じる。
【００４０】
コアロッドは、１つの末端（または両方の末端）においてゆっくりと溶解され始める。ＭＣＰは、任意の時点でこの溶液から取り出され、リンスされて、任意の所望の量のコアロッドが残った状態で、エッチング反応を停止し得る。このような部分的な脱コアの後に、水酸化ナトリウムは、コアロッドが除かれたチャネルのいずれの場所においても界面物質を除去し、かつ、基本的な漏斗と同じ様式で、コアロッドをわずかに過ぎてエッチングする。壁を除去量は、ＮａＯＨへの露出時間、ならびに、その濃度、温度および流速に依存する。全ての残存するコアロッドの除去後、得られた幾何学が深型漏斗である。
【００４１】
部分的な脱コアおよび浸出の工程は、任意の回数繰り返され得る。各サイクルは、深さが脱コア時間に対応し、直径がＮａＯＨ浸出時間に対応する、チャネル壁の小さな不連続面を生じる。この多サイクル加工により、階段状漏斗を形成する。
【００４２】
ＭＣＰ製造分野における当業者は、１つ以上のこれらのパラメーターを漏斗形成加工（ｆｕｎｎｅｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）に適合するように調節して、所望の特性を有するＭＣＰを製造し得る。
【００４３】
深型漏斗加工は、基本的な漏斗プロセスと同様に、チャネルの入力末端および出力末端の両方を左右対称に固有に加工する。左右非対称なチャネル末端（例えば、出力側に所望される電子の集束）が有利であり得る。これは、漏斗加工の間にＭＣＰの各表面をマスクオフ（ｍａｓｋｉｎｇ ｏｆｆ）し、異なる漏斗加工時間を有することによって達成され得る。マスキングは、ｏ−リングシール、フォトレジスト、プレーティングテープ、蝋などを用いてなされ得る。
【００４４】
ある特定の実施形態を参照して、本明細書中に例示および記載されているが、本発明は、それにも関わらず、示される詳細に限定されることを意図しない。むしろ、特許請求の範囲の等価な範囲内で、本発明の精神から逸脱することなく、詳細に対して種々の改変がなされ得る。例えば、ガラスシステムが、コア／クラッド界面においてストレスフィールドを示す場合、任意のマイクロチャネルプレートが深型漏斗および／または階段状漏斗に形成され得る。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
本発明は、添付の図面と関連して読まれる場合に、上記の詳細な説明から最良に理解される。図面に含まれるのは、以下の図である。
【図１Ａ】図１Ａは、従来のマイクロチャネルプレートの断面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の１つの実施形態に従って作製されたマイクロチャネルプレートの断面図である。
【図２】図２は、マイクロチャネルを形成する壁の漏斗状の領域にある金属化カバレッジを例示する、図１Ａのマイクロチャネルプレートの一部の断面図である。
【図３】図３Ａ〜３Ｃは、本発明の２つの実施形態の断面図であり、各々は、並べて配置したマイクロチャネルの一部を示し、比較の目的で、従来のマイクロチャネルが、基本的な漏斗を示す。
【図４】図４は、本発明の１つの実施形態に従って、各マイクロチャネルにおいて、深型漏斗を採用するマイクロチャネルプレートの一部の断面図を示す電子顕微鏡写真である。
【図５】図５は、本発明の別の実施形態に従って、各マイクロチャネルにおいて、階段状漏斗を採用するマイクロチャネルプレートの一部の断面図を示す電子顕微鏡写真である。
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、一般に、イメージ増強管において使用するためのマイクロチャネルプレートに関し、具体的には、深型漏斗状（ｄｅｅｐ ｆｕｎｎｅｌｅｄ）の開口部および／または階段状漏斗状（ｓｔｅｐ ｆｕｎｎｅｌｅｄ）の開口部を備えるマイクロチャネルを有するマイクロチャネルプレートに関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
イメージ増強管は、夜／微光視野用途において、周辺光を有用な画像に増幅するために使用される。代表的なイメージ増強管は、およそ円筒型形状の真空デバイスであり、一般に、本体、光電陰極および面体、マイクロチャネルプレート（ＭＣＰ）、および出力オプティクス（ｏｕｔｐｕｔ ｏｐｔｉｃｓ）および蛍光スクリーンを備える。取り込まれた光子が、外部オプティクスによってガラス面体上に集められ、面体の内側表面につながれた光電陰極を打つ（ｓｔｒｉｋｅ）。光電陰極は、光子を電子に変換し、電子は、電場によりＭＣＰに向かって加速される。ＭＣＰは、多数のマイクロチャネルを有し、これらの各々は、独立した電子増幅器として機能し、大まかに、ＣＲＴのピクセルに対応する。増幅された電子のストリームは、ＭＣＰから発され、蛍光スクリーンを励起し、得られた可視画像が、出力オプティクスを通して、任意のさらなる外部オプティクスへと通過する。本体は、これらの構成要素を正確な配置に保持し、電気接続を提供し、そしてまた、真空エンベロープを形成する。
【０００３】
マイクロチャネルプレートは、多数のガラス繊維の融合体から形成され、各々は酸エッチング可能なコアおよび耐酸性クラッドを有する。融合体は、中実のロッドまたはボールを形成する。個々のプレートは、ボールから横軸方向にスライスされ、研磨され、そして、化学的にエッチングされる。ＭＣＰはまず、酸エッチング可能なコアロッドを取り除く（脱コアする（ｄｅｃｏｒｅ））塩酸浴に供され、その後、クラッドから移動性のアルカリ金属イオンを取り除く水酸化カリウムの温浴に供される。次いで、ＭＣＰは還元性大気中で活性化され、イメージ管内に挿入するために調製される。
【０００４】
マイクロチャネルプレートは、代表的には円筒型の形状で、ＭＣＰ表面に対する法線から０〜２０°傾いている、多くのマイクロチャネルを備える。ＭＣＰの活性領域全体に対する組み合わされたチャネル領域の割合は、開口率（ＯＡＲ）として知られている。酸エッチング前の領域全体に対するコアロッド領域の割合は、およそ４５％である。ＭＣＰの酸エッチングは、コアロッドを取り除き（脱コアし）、これによるが４５％のＯＡＲであることがわかる。水酸化ナトリウムによる浸出工程はさらに、ＯＡＲをおよそ６０％まで増やす。
【０００５】
従来のＭＣＰは代表的に、分解された出力画像を有する。すなわち、出力画像は、入力画像の完全な複製ではない。出力画像の分解は、多数の要因により引き起こされる。例えば、イメージ増強管は、ＭＣＰ内のマイクロチャネルの間隔、および、イメージ増強管の種々の構成要素間を隔てる距離により決定される最大解像度を有する。正味の効果は、視聴者が画像の詳細を識別する能力を低下させる、わずかなピンぼけ状態である。
【０００６】
陰極以外の種々の供給源からの散在した電子（これは、入力画像と対応しない）はまた、マイクロチャネルプレートに入り、増幅され得る。このような偽性電子についての増幅因子は、画像電子についての増幅因子と同じ亜であり、画像における光のちらつき点として現れる、画像ノイズを生じる。
【０００７】
さらに、投影画像の電子は、２つのＭＣＰチャネル間で打たれ、陰極に向かって反射され得る。このような電子は、最終的に、その最初の点からいくらか離れたＭＣＰチャネルに入り得る。このような電子は増幅され得るが、スクリーン上の得られるスポットは、入力画像には対応しない可能性がある。この効果は、入力画像が、明るいスポットを含む場合に顕著であり、出力画像において光輪として現れる。光輪は、陰極からＭＣＰの間隔およびＭＣＰチャネルの幾何学に影響される。
【０００８】
ＭＣＰの特徴を改善するための１つの解決策は、開口率を上げることである。より高い開口率が所望されるが、不運なことに、平行な表面を有するＭＣＰは、およそ６５％の開口率に制限されており、その結果、十分なガラスが構造統合性のために残される。
【０００９】
米国特許第６，３１１，００１号（本発明の発明者の一人であるＲｏｓｉｎｅに対して、２００１年１０月３０日に発行された）は、漏斗形状のチャネルを使用することによってその構造統合性を維持しつつ、ＭＣＰの開口率を上げる方法を開示する。米国特許第６，３１１，００１号は、その全体が参考として本明細書中に援用される。
【００１０】
上記の特許に記載されるように、改善されたＭＣＰは、複数のガラス繊維の融合体から中実ロッドへと形成され、ここで、各々の繊維は、酸エッチング可能なコアおよび耐酸性クラッドを有する。次いで、個々のプレートが、ロッドから横軸方向にスライスされ、研磨される。次いで、ＭＣＰが、アルカリ性物質を用いて、部分的に化学エッチングされる。ＭＣＰは、続いて、コアを取り除く酸性浴に供され、その後、ガラスからさらなる耐酸性クラッドを取り除く、強アルカリ性の温浴に供される。開放端形状の漏斗を有するマイクロチャネルは、こうしてＭＣＰへと形成される。
【００１１】
上記特許の図１と類似する、図１を参照して、ＭＣＰ１０の断面図が示される。示されるように、ＭＣＰ１０は、入力側面１２、出力側面１４、および複数のマイクロチャネル１６を備え、漏斗状の開口部１８が、その入力側面１２と出力側面１４との間を延びている。マイクロチャネルの開口部は、ＭＣＰ１０の入力側面１２上でのみ、ＭＣＰ１０の出力側面上のみ、または、ＭＣＰ１０の入力および出力の側面の両方において（示されるように）、漏斗状になっていてもよい。チャネル壁１９は、管状構造を有し、各々のマイクロチャネルを形成する。チャネル壁１９はまた、別のマイクロチャネルからあるマイクロチャネルを隔離する。
【００１２】
図２に最良に示されるように、チャネル壁１９は、入力側面１２（出力側面１４は示さず）において、各マイクロチャネルの長手軸の中心から分岐する部分または領域を備え、漏斗状の開口部を形成する。従って、示されるように、漏斗状の開口部１８は、入力側面において、ＭＣＰ１０のより深いところにあるマイクロチャネル１６の別の部分よりも直径が長い。漏斗の壁の分岐は、一般に、ＭＣＰ表面からの１つのチャネルの直径内で生じる。
【００１３】
しかし、発明者らは、漏斗状の開口部１８の領域が、チャネルの電気接続の目的で、金属２２でコーティングされることに注意している。コーティングされた金属２２は、二次電子の生成を伴わずに、入射電子を吸収する傾向がある。
【００１４】
金属コーティングの結果として、漏斗状チャネルの電子収集効率は、事実上無効にされる。入力電子回収効率の減少はまた、その信号雑音比を低下させることによって、イメージ増強管の性能を減じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
従って、漏斗状の開口部の金属化により生じる不利益を克服する、改善されたＭＣＰに対する必要性が存在するままである。本発明は、この必要性に取り組む。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
（発明の要旨）
この必要性および他の必要性に応えるため、そして、その目的の観点から、本発明は、イメージ増強管のための改善されたマイクロチャネルプレートを提供する。このマイクロチャネルプレートは、マイクロチャネルプレートの横断表面間を長手軸方向に延びる複数のマイクロチャネルを備える。各マイクロチャネルは、マイクロチャネルの表面近くの端において、第１の開口部を形成する第１の部分を備える。第１の部分は、表面から長手軸方向に延び、遠位端における実質的に同じ第１の開口部で終わる壁を備える。マイクロチャネルはまた、遠位端における第１の開口部から長手軸方向に延び、さらなる遠位端における第２の開口部に向かって先細になっている壁の第２の部分を備える。近位端における第１の開口部は、遠位端における第１の開口部の直径と実質的に同じ直径を有する。第１の開口部は、第２の開口部よりも広い。
【００１７】
壁の第１の部分は、実質的に円筒型の形状であり、プレートの表面における第１の開口部および遠位端における第１の開口部を備える。壁の第２の部分は、円錐の形状であり、第１の開口部から第２の開口部に向かって先細になっている。
【００１８】
壁の第１の部分は、プレートの表面における第１の開口部と、遠位端における第１の開口部との間で、長第１の開口部の直径サイズの１〜１０倍の値を有する長さを備える。壁の第２の部分は、遠位端における第１の開口部と、第２の開口部との間で、第１の開口部の直径サイズの１／４〜１／３倍の値を有する長さを備える。
【００１９】
別の実施形態において、マイクロチャネルは、壁の第３の部分を備え、この部分は、第２の開口部から、なおさらなる遠位端における第３の開口部に向かって長手軸方向に延びる。第２の開口部および第３の開口部は、実質的に同じ断面の直径サイズを有する。
【００２０】
なお別の実施形態において、マイクロチャネルは、壁の第４の部分を備え、この部分は、第３の開口部から長手軸方向に延び、なおさらなる遠位端における第４の開口部に向かって先細になる。第４の開口部は、第３の開口部よりも狭い断面の直径サイズを有する。
【００２１】
本発明はまた、イメージ増強管のためのマイクロチャネルプレートの作製方法も包含する。
【００２２】
上記の一般的な説明および以下の詳細な説明が例示的なものであって、本発明を限定するものでないことが理解される。
【００２３】
（発明の詳細な説明）
本発明に従って、深型漏斗状の開口部および／または階段状漏斗状の開口部を有するマイクロチャネルプレート（ＭＣＰ）は、ＭＣＰの入力側面または出力側面において曝露されたマイクロチャネルの金属化により生じる不利益を克服する。漏斗をＭＣＰマイクロチャネル内へとより深く（または、入力／出力側面からさらに遠くへ）移動することによって、ＭＣＰの性能が増強され、任意の金属化プロセスにより分解されない。入射電子は、同じ直径の完全に真っ直ぐなチャネル内にあり得るので、深型漏斗チャネル内の金属コーティングに遭遇する可能性が低くなる。
【００２４】
さらに、深型漏斗チャネルは、非漏斗状チャネルまたは基本的な漏斗状チャネル（米国特許第６，３１１，００１号に開示される基本的な漏斗）のいずれよりも広い直径を有するが、深型漏斗チャネルは、その長さのほとんど（例えば、その長さの９０％）に沿って十分な壁厚を保持し、ＭＣＰに強度および堅固さを提供する。
【００２５】
図１Ｂを参照して、本発明の１つの局面に従って形成されたＭＣＰ２０の断面図が示される。図１Ｂは、入力側面１２（電子受容側面）および出力側面１４（電子放出側面）の間を延びるマイクロチャネル２４を示す。各マイクロチャネル壁２６は、管状構造であり、各マイクロチャネル２４を形成する。マイクロチャネル壁はまた、互いにマイクロチャネルを隔てている。
【００２６】
示されるように、マイクロチャネル壁２６は、実質的に円筒型の形状であり、入力側面から出力側面へと連続する開口部を形成する。説明されるように、マイクロチャネル２４は、入力側面のみ、出力側面のみ、または入力側面および出力側面の両方（示すように）において、多数の部分または領域２２を備え得る。図１Ｂに示される複数の部分または領域は、一定の比例に拡大して描かれていないが、議論の目的のために誇張されている。説明されるように、これらの領域は、図１Ａの従来の漏斗状開口部１８に改善を提供する。これらの領域は、本発明の実施形態に従って、深型漏斗および／または階段状漏斗を形成する。
【００２７】
ここで図３Ａ〜３Ｃを参照して、ＭＣＰ内に形成された異なるマイクロチャネルが示される。より具体的には、ＭＣＰ３０は、マイクロチャネル３７を備え（図３Ａ）、ＭＣＰ３１はマイクロチャネル３８を備え（図３Ｂ）、そして、ＭＣＰ３２は、マイクロチャネル３９を備える（図３Ｃ）。マイクロチャネル３７、３８および３９の入力側面のみが示されていることが理解される。類似の形状のマイクロチャネルが、各ＭＣＰの出力側面において備え付けられていてもよい。
【００２８】
図３Ｃは、Ｄミクロンの有効直径を有する真っ直ぐな管壁３６（漏斗なし）を備えるマイクロチャネル３９を示す。また、ＭＣＰ３２の入力側面に隣接して堆積され得る金属化カバレッジ３３が示される。点線は、管壁３６の内側表面上にぶつかる金属化堆積物の得られる経路を表す。
【００２９】
図３Ｂは、漏斗状領域４０（基本的な漏斗）を有する真っ直ぐな管壁３５を備えるマイクロチャネル３８を示す。マイクロチャネル３８は、マイクロチャネル３９の有効直径よりも広い有効直径（例えば、１．１０４８Ｄ）を有する。漏斗状領域４０に堆積され得る金属化カバレッジ３３（点線）がまた示される。
【００３０】
図３Ａは、本発明の実施形態に従う、深型漏斗を備えるＭＣＰ３０を示す。示されるように、ＭＣＰ３０は、管壁３４を有するマイクロチャネル３７を備える。ＭＣＰ３０の入力側面において、壁３４は、上側の真っ直ぐな壁領域または部分４２（第１の部分）、漏斗状の領域または部分４１（第２の部分）および下側の真っ直ぐな領域または部分４５（第３の部分）を備える。マイクロチャネル３７は、基本的な漏斗の有効直径よりも広い有効直径（例えば、１．２０９２Ｄ）を有する。示され得るように、深型漏斗チャネルの有効直径は、同じ物理学的チャネルの開口部サイズについての基本的な漏斗よりも広い。上側の真っ直ぐな壁領域４２上に堆積され得る金属化カバレッジ３３（点線）がまた示される。
【００３１】
ここで、図４を参照して、（入口側面に）深型漏斗マイクロチャネル３７を備えるＭＣＰ３０が示される。深型漏斗マイクロチャネルは、上側（近位）の真っ直ぐな壁部分４２（第１の部分）、漏斗状部分４１（第２の部分）および下側（遠位）の真っ直ぐな壁部分４５（第３の部分）を備える。上側（近位）の真っ直ぐな壁部分は、最大の直径を有し、下側（遠位）の真っ直ぐな壁部分は、最も狭い直径を有する。これらの部分は、ＭＣＰ３０の出力側面において裏返されることが理解される（示さず）。
【００３２】
上側の、真っ直ぐな壁部分は、マイクロチャネル内へとチャネル直径の１〜１０倍延びる。この部分は、その上に金属化体積されている（３３に示すように）。この部分の深さは、加工時間に基づいて選択され得る。
【００３３】
漏斗状の部分は、チャネルの直径の１／４〜１／３の長さであり、より広い直径からより狭い直径へと移り変わりを形成する。この部分が、電子衝突領域内に位置付けられる場合、傾斜の緩やかな衝突角からの二次電子の放出にさらに有益であり得る。
【００３４】
漏斗状の部分を越えて遠位にあるのは、標準的なマイクロチャネル部分である。この部分は、真っ直ぐな管壁を備え、マイクロチャネルにより回収される電子の多重化を提供する。この遠位部分は、プレートに構造的な強度を提供し、マイクロチャネルの直径の４０〜７０倍の長さである。これらの部分は、マイクロチャネルの出力端において、逆の順序で繰り返され得る。
【００３５】
（例えば、）図４に示されるように、上側の真っ直ぐな壁部分は９．１８ミクロン長であり、漏斗状の部分は、２．２３ミクロン長である。
【００３６】
ここで図５を参照して、本発明の別の実施形態に従う、階段状の漏斗状幾何学に形成されたマイクロチャネルが示される。示されるように、ＭＣＰ５０は、入力側面において、マイクロチャネル５２を備える。各マイクロチャネルの壁５４は、壁５４が、複数の漏斗状部分を備えること以外は、図４に示される壁３４の深型漏斗状幾何学と同じである。
【００３７】
示されるように、壁５４は、第１の近位の真っ直ぐな壁部分５５、第２の真っ直ぐな壁部分５７および第３（遠位）の真っ直ぐな壁部分５９を備える。第１の真っ直ぐな壁部分と第３の真っ直ぐな壁部分との間に形成される移り変わりが、漏斗状部分５６である。遠位に、第２の真っ直ぐな壁部分と第３の真っ直ぐな壁部分との間に形成される移り変わりが、別の漏斗状領域５８である。漏斗状部分間の間隔は、加工時間に基づいて選択され得る。
【００３８】
米国特許第６，３１１，００１号に議論されるように、図２〜５に示されるマイクロチャネルはＭＣＰの入力側面から突出した法線軸に関して測定した場合、３°〜２０°の間の角度（代表的には、約１０°）であることが理解される。
【００３９】
米国特許第６，３１１，００１号に記載されているＭＣＰの製造方法は、本明細書中に参考として援用される。米国特許第６，３１１，００１号に記載されるように、ＭＣＰは、２つの異なるガラス成分、すなわち、耐酸性マトリクスガラス（クラッド）および酸エッチング可能なコアガラスから製造される。コアロッドは、マイクロチャネルとなる空間を占める。コアロッドは、化学処理の初期において、酸性溶液中で部分的に溶解される。水酸化ナトリウム浸出工程が、その領域における高い化学的または機械的ストレスによって、露出されたコア／クラッド界面を攻撃する（ａｔｔａｃｋ）。非漏斗状ＭＣＰについては、水酸化ナトリウムが、一本のマイクロチャネルを通して界面ゾーンに接触し、チャネルの直径の全体的な変化を生じる。基本的な漏斗状ＭＣＰにおいて、この界面ゾーンは、チャネルの末端においてのみ露出され（コアロッドがなお適所に存在するため）、先細の漏斗が、チャネルの最も末端において生じる。
【００４０】
コアロッドは、１つの末端（または両方の末端）においてゆっくりと溶解され始める。ＭＣＰは、任意の時点でこの溶液から取り出され、リンスされて、任意の所望の量のコアロッドが残った状態で、エッチング反応を停止し得る。このような部分的な脱コアの後に、水酸化ナトリウムは、コアロッドが除かれたチャネルのいずれの場所においても界面物質を除去し、かつ、基本的な漏斗と同じ様式で、コアロッドをわずかに過ぎてエッチングする。壁を除去量は、ＮａＯＨへの露出時間、ならびに、その濃度、温度および流速に依存する。全ての残存するコアロッドの除去後、得られた幾何学が深型漏斗である。
【００４１】
部分的な脱コアおよび浸出の工程は、任意の回数繰り返され得る。各サイクルは、深さが脱コア時間に対応し、直径がＮａＯＨ浸出時間に対応する、チャネル壁の小さな不連続面を生じる。この多サイクル加工により、階段状漏斗を形成する。
【００４２】
ＭＣＰ製造分野における当業者は、１つ以上のこれらのパラメーターを漏斗形成加工（ｆｕｎｎｅｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）に適合するように調節して、所望の特性を有するＭＣＰを製造し得る。
【００４３】
深型漏斗加工は、基本的な漏斗プロセスと同様に、チャネルの入力末端および出力末端の両方を左右対称に固有に加工する。左右非対称なチャネル末端（例えば、出力側に所望される電子の集束）が有利であり得る。これは、漏斗加工の間にＭＣＰの各表面をマスクオフ（ｍａｓｋｉｎｇ ｏｆｆ）し、異なる漏斗加工時間を有することによって達成され得る。マスキングは、ｏ−リングシール、フォトレジスト、プレーティングテープ、蝋などを用いてなされ得る。
【００４４】
ある特定の実施形態を参照して、本明細書中に例示および記載されているが、本発明は、それにも関わらず、示される詳細に限定されることを意図しない。むしろ、特許請求の範囲の等価な範囲内で、本発明の精神から逸脱することなく、詳細に対して種々の改変がなされ得る。例えば、ガラスシステムが、コア／クラッド界面においてストレスフィールドを示す場合、任意のマイクロチャネルプレートが深型漏斗および／または階段状漏斗に形成され得る。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
本発明は、添付の図面と関連して読まれる場合に、上記の詳細な説明から最良に理解される。図面に含まれるのは、以下の図である。
【図１Ａ】図１Ａは、従来のマイクロチャネルプレートの断面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の１つの実施形態に従って作製されたマイクロチャネルプレートの断面図である。
【図２】図２は、マイクロチャネルを形成する壁の漏斗状の領域にある金属化カバレッジを例示する、図１Ａのマイクロチャネルプレートの一部の断面図である。
【図３】図３Ａ〜３Ｃは、本発明の２つの実施形態の断面図であり、各々は、並べて配置したマイクロチャネルの一部を示し、比較の目的で、従来のマイクロチャネルが、基本的な漏斗を示す。
【図４】図４は、本発明の１つの実施形態に従って、各マイクロチャネルにおいて、深型漏斗を採用するマイクロチャネルプレートの一部の断面図を示す電子顕微鏡写真である。
【図５】図５は、本発明の別の実施形態に従って、各マイクロチャネルにおいて、階段状漏斗を採用するマイクロチャネルプレートの一部の断面図を示す電子顕微鏡写真である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージ増強管のためのマイクロチャネルプレートであって、該プレートは、該プレートの横断表面間を長手軸方向に延びる複数のマイクロチャネルを備え、１つのマイクロチャネルは、以下：
該プレートの表面の近位に第１の開口部を形成する第１の部分であって、該第１の部分は、該表面から長手軸方向に延び、遠位端において実質的に同じ第１の開口部内で終わる壁を備える、第１の部分、および
該壁を備える第２の部分であって、該第２の部分は、該遠位端において該第１の開口部から長手軸方向に延び、さらなる遠位端において、第２の開口部に向かって先細になっている、第２の部分を備え、
ここで、該第１の開口部が、該第２の開口部よりも広い、
マイクロチャネルプレート。
【請求項２】
前記第１の開口部が、前記第２の開口部よりも広い、請求項１に記載のマイクロチャネルプレート。
【請求項３】
前記プレートの表面に前記第１の開口部を備える前記第１の部分が実質的に円筒型の形状であり、前記遠位端において該第１の開口部が、実質的に同じ直径を有し、かつ、前記第２の部分が円錐の形状であり、該第１の開口部から該第２の開口部に向かって先細になっている、請求項１に記載のマイクロチャネルプレート。
【請求項４】
前記プレートの表面が、前記マイクロチャネルを通して電子を受容および放出するための入口および出口を備え、かつ、前記第１の部分が、該入口の表面と該出口の表面のうち少なくとも１つに隣接して形成されている、請求項１に記載のマイクロチャネルプレート。
【請求項５】
前記壁が、ガラス繊維のクラッド層により形成され、かつ、前記第１および第２の開口部が、該クラッド層を部分的に取り除くことによって形成されている、請求項１に記載のマイクロチャネルプレート。
【請求項６】
前記プレートの表面にある前記第１の開口部と前記遠位端にある該第１の開口部との間の、前記第１の部分の長さが、該第１の開口部の直径のサイズの１〜１０倍の値を有し、かつ
該第１の開口部と前記第２の開口部との間の前記第２の部分の長さが、該第１の開口部の直径のサイズの１／４〜１／３倍の値を有する、請求項１に記載のマイクロチャネルプレート。
【請求項７】
前記マイクロチャネルが、前記壁を備える第３の部分を備え、該第３の部分は、前記第２の開口部からなおさらなる遠位端にある第３の開口部に向かって長手軸方向に延び、該第２の開口部および該第３の開口部は、実質的に同じ断面サイズを有する、請求項１に記載のマイクロチャネルプレート。
【請求項８】
前記マイクロチャネルが、前記壁を備える第４の部分を備え、該第４の部分は、前記第３の開口部から長手軸方向に延び、そして、なおさらなる遠位端にある第４の開口部に向かって先細になっており、該第４の開口部は、該第３の開口部よりも狭い断面サイズを有する、請求項７に記載のマイクロチャネルプレート。
【請求項９】
イメージ増強管のためのマイクロチャネルプレートであって、該プレートは、該プレートの横断表面間を長手軸方向に延びる複数のマイクロチャネルを備え、１つのマイクロチャネルは、該プレートの横断表面間を長手軸方向に延びて連続した開口部を形成する管壁を備え、該管壁は、
該プレートの表面の近位に配置された該開口部の第１の断面、該第１の断面から離れて配置された該開口部の第２の断面、および該第１および第２の断面から離れて配置された該開口部の第３の断面を備え、かつ、
該第１の断面開口部および該第２の断面開口部が、実質的に同じ直径値を有し、そして、該第３の断面開口部が、該第１または第２の断面の直径値よりも狭い直径値を有する、
マイクロチャネルプレート。
【請求項１０】
前記管壁が、前記第２の断面開口部と前記第３の断面開口部との間を長手軸方向に延びる、漏斗状の部分を備え、そして
該漏斗状の部分が、該第２の断面開口部で始まり、該第３の断面開口部で終わる、連続して狭くなっている断面開口部を有する、請求項９に記載のマイクロチャネルプレート。
【請求項１１】
前記管壁が、前記第１の断面開口部と前記第２の断面開口部との間で実質的に円筒型の形状であり、かつ、
該管壁が、該第２の断面開口部と前記第３の断面開口部との間で実質的に円錐の形状である、請求項９に記載のマイクロチャネルプレート。
【請求項１２】
前記管壁が、前記第１および第３の断面開口部から離れて配置された第４の断面開口部を備え、そして
該第４の断面開口部が、該第３の断面開口部の直径値と実質的に同じ直径値を有する、請求項９に記載のマイクロチャネルプレート。
【請求項１３】
前記管壁が、前記第１の断面開口部と前記第２の断面開口部との間で実質的に円筒型の形状であり、
該管壁が、該第２の断面開口部と前記第３の断面開口部との間で実質的に円錐の形状であり、かつ
該管壁が、該第３の断面開口部と前記第４の断面開口部との間で実質的に円筒型の形状である、請求項１２に記載のマイクロチャネルプレート。
【請求項１４】
前記管壁がガラス繊維のクラッド層により形成され、かつ、前記第１、第２および第３の断面開口部が、該クラッド層を部分的に取り除くことによって形成されている、請求項９に記載のマイクロチャネルプレート。
【請求項１５】
電子を受容および放出するための複数のマイクロチャネルを有するマイクロチャネルプレートを作製するための方法であって、該方法は、以下：
（ａ）複数のガラス繊維を提供する工程であって、該繊維の各々は、酸エッチング可能なコアおよび耐酸性クラッドを有する、工程
（ｂ）該ガラス繊維を薄板に形成する工程；
（ｃ）該薄板の酸エッチング可能なコアの部分を、第１の所定の時間かけて、酸性溶液中で溶解する工程；
（ｄ）該薄板の耐酸性クラッドの部分を、第２の所定の時間かけて、アルカリ性溶液中で浸出する工程：ならびに
（ｅ）該第１の所定の時間および該第２の所定の時間を変更して、マイクロチャネル内に深型漏斗を形成する工程
を包含する、方法。
【請求項１６】
以下の工程：
（ｆ）前記部分を前記酸性溶液中で溶解した後に、前記薄板を取り出す工程；および
（ｇ）工程（ｆ）において該薄板を取り出した後直ぐに、該薄板をリンスし、前記酸エッチング可能なコアの別の部分の溶解を停止する工程
を包含する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
以下の工程：
（ｈ）工程（ｃ）〜（ｆ）を繰り返して、前記マイクロチャネル内に階段状漏斗を形成する工程
を包含する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記溶解工程が、前記薄板を、塩酸、フッ化水素酸、硝酸、硫酸および他の鉱酸からなる群より選択される化合物を含有する溶液中に浸す工程を包含する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記浸出工程が、前記薄板を、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムおよび他のアルカリ金属水酸化物からなる群より選択される化合物を含有する溶液中に浸す工程を包含する、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記溶解工程および浸出工程が、前記薄板の電子受容側面および電子放出側面のうちの一方を、耐薬品性のテープまたはフィルムでマスクする工程、ならびに
該薄板の他方の側面を溶解および浸出する工程
を包含する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１】
イメージ増強管のためのマイクロチャネルプレートであって、該プレートは、該プレートの横断表面間を長手軸方向に延びる複数のマイクロチャネルを備え、１つのマイクロチャネルは、以下：
該プレートの表面の近位に第１の開口部を形成する第１の部分であって、該第１の部分は、該表面から長手軸方向に延び、遠位端において実質的に同じ第１の開口部内で終わる壁を備える、第１の部分、および
該壁を備える第２の部分であって、該第２の部分は、該遠位端において該第１の開口部から長手軸方向に延び、さらなる遠位端において、第２の開口部に向かって先細になっている、第２の部分を備え、
ここで、該第１の開口部が、該第２の開口部よりも広い、
マイクロチャネルプレート。
【請求項２】
前記第１の開口部が、前記第２の開口部よりも広い、請求項１に記載のマイクロチャネルプレート。
【請求項３】
前記プレートの表面に前記第１の開口部を備える前記第１の部分が実質的に円筒型の形状であり、前記遠位端において該第１の開口部が、実質的に同じ直径を有し、かつ、前記第２の部分が円錐の形状であり、該第１の開口部から該第２の開口部に向かって先細になっている、請求項１に記載のマイクロチャネルプレート。
【請求項４】
前記プレートの表面が、前記マイクロチャネルを通して電子を受容および放出するための入口および出口を備え、かつ、前記第１の部分が、該入口の表面と該出口の表面のうち少なくとも１つに隣接して形成されている、請求項１に記載のマイクロチャネルプレート。
【請求項５】
前記壁が、ガラス繊維のクラッド層により形成され、かつ、前記第１および第２の開口部が、該クラッド層を部分的に取り除くことによって形成されている、請求項１に記載のマイクロチャネルプレート。
【請求項６】
前記プレートの表面にある前記第１の開口部と前記遠位端にある該第１の開口部との間の、前記第１の部分の長さが、該第１の開口部の直径のサイズの１〜１０倍の値を有し、かつ
該第１の開口部と前記第２の開口部との間の前記第２の部分の長さが、該第１の開口部の直径のサイズの１／４〜１／３倍の値を有する、請求項１に記載のマイクロチャネルプレート。
【請求項７】
前記マイクロチャネルが、前記壁を備える第３の部分を備え、該第３の部分は、前記第２の開口部からなおさらなる遠位端にある第３の開口部に向かって長手軸方向に延び、該第２の開口部および該第３の開口部は、実質的に同じ断面サイズを有する、請求項１に記載のマイクロチャネルプレート。
【請求項８】
前記マイクロチャネルが、前記壁を備える第４の部分を備え、該第４の部分は、前記第３の開口部から長手軸方向に延び、そして、なおさらなる遠位端にある第４の開口部に向かって先細になっており、該第４の開口部は、該第３の開口部よりも狭い断面サイズを有する、請求項７に記載のマイクロチャネルプレート。
【請求項９】
イメージ増強管のためのマイクロチャネルプレートであって、該プレートは、該プレートの横断表面間を長手軸方向に延びる複数のマイクロチャネルを備え、１つのマイクロチャネルは、該プレートの横断表面間を長手軸方向に延びて連続した開口部を形成する管壁を備え、該管壁は、
該プレートの表面の近位に配置された該開口部の第１の断面、該第１の断面から離れて配置された該開口部の第２の断面、および該第１および第２の断面から離れて配置された該開口部の第３の断面を備え、かつ、
該第１の断面開口部および該第２の断面開口部が、実質的に同じ直径値を有し、そして、該第３の断面開口部が、該第１または第２の断面の直径値よりも狭い直径値を有する、
マイクロチャネルプレート。
【請求項１０】
前記管壁が、前記第２の断面開口部と前記第３の断面開口部との間を長手軸方向に延びる、漏斗状の部分を備え、そして
該漏斗状の部分が、該第２の断面開口部で始まり、該第３の断面開口部で終わる、連続して狭くなっている断面開口部を有する、請求項９に記載のマイクロチャネルプレート。
【請求項１１】
前記管壁が、前記第１の断面開口部と前記第２の断面開口部との間で実質的に円筒型の形状であり、かつ、
該管壁が、該第２の断面開口部と前記第３の断面開口部との間で実質的に円錐の形状である、請求項９に記載のマイクロチャネルプレート。
【請求項１２】
前記管壁が、前記第１および第３の断面開口部から離れて配置された第４の断面開口部を備え、そして
該第４の断面開口部が、該第３の断面開口部の直径値と実質的に同じ直径値を有する、請求項９に記載のマイクロチャネルプレート。
【請求項１３】
前記管壁が、前記第１の断面開口部と前記第２の断面開口部との間で実質的に円筒型の形状であり、
該管壁が、該第２の断面開口部と前記第３の断面開口部との間で実質的に円錐の形状であり、かつ
該管壁が、該第３の断面開口部と前記第４の断面開口部との間で実質的に円筒型の形状である、請求項１２に記載のマイクロチャネルプレート。
【請求項１４】
前記管壁がガラス繊維のクラッド層により形成され、かつ、前記第１、第２および第３の断面開口部が、該クラッド層を部分的に取り除くことによって形成されている、請求項９に記載のマイクロチャネルプレート。
【請求項１５】
電子を受容および放出するための複数のマイクロチャネルを有するマイクロチャネルプレートを作製するための方法であって、該方法は、以下：
（ａ）複数のガラス繊維を提供する工程であって、該繊維の各々は、酸エッチング可能なコアおよび耐酸性クラッドを有する、工程
（ｂ）該ガラス繊維を薄板に形成する工程；
（ｃ）該薄板の酸エッチング可能なコアの部分を、第１の所定の時間かけて、酸性溶液中で溶解する工程；
（ｄ）該薄板の耐酸性クラッドの部分を、第２の所定の時間かけて、アルカリ性溶液中で浸出する工程：ならびに
（ｅ）該第１の所定の時間および該第２の所定の時間を変更して、マイクロチャネル内に深型漏斗を形成する工程
を包含する、方法。
【請求項１６】
以下の工程：
（ｆ）前記部分を前記酸性溶液中で溶解した後に、前記薄板を取り出す工程；および
（ｇ）工程（ｆ）において該薄板を取り出した後直ぐに、該薄板をリンスし、前記酸エッチング可能なコアの別の部分の溶解を停止する工程
を包含する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
以下の工程：
（ｈ）工程（ｃ）〜（ｆ）を繰り返して、前記マイクロチャネル内に階段状漏斗を形成する工程
を包含する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記溶解工程が、前記薄板を、塩酸、フッ化水素酸、硝酸、硫酸および他の鉱酸からなる群より選択される化合物を含有する溶液中に浸す工程を包含する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記浸出工程が、前記薄板を、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムおよび他のアルカリ金属水酸化物からなる群より選択される化合物を含有する溶液中に浸す工程を包含する、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記溶解工程および浸出工程が、前記薄板の電子受容側面および電子放出側面のうちの一方を、耐薬品性のテープまたはフィルムでマスクする工程、ならびに
該薄板の他方の側面を溶解および浸出する工程
を包含する、請求項１５に記載の方法。
【図１Ａ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２００６−５０７６４６（Ｐ２００６−５０７６４６Ａ）
【公表日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−５５５５２３（Ｐ２００４−５５５５２３）
【出願日】平成１５年１１月２１日（２００３．１１．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００３／０３７１９７
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０４９３８２
【国際公開日】平成１６年６月１０日（２００４．６．１０）
【出願人】（５０５１９４０７７）アイティーティー マニュファクチャリング エンタープライジーズ， インコーポレイテッド (114)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年１１月２１日（２００３．１１．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００３／０３７１９７
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０４９３８２
【国際公開日】平成１６年６月１０日（２００４．６．１０）
【出願人】（５０５１９４０７７）アイティーティー マニュファクチャリング エンタープライジーズ， インコーポレイテッド (114)
【Ｆターム（参考）】
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