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檢測器設備的製作方法

2023-09-16 07:07:25

專利名稱:檢測器設備的製作方法
技術領域:
本發明涉及一種檢測器設備,檢測器設備被配備以接收光和產生電信號,檢測器設備具有殼體且具有布置在殼體內的檢測器、布置在殼體內的冷卻部件。
背景技術:
以上描述的類型的檢測器設備經常具有引起噪聲的隨溫度變化的暗電流。通過冷卻可以降低暗電流。DE 10 2009 036 066 Al公開了一種光電檢測器,光電檢測器包括導熱地連接至檢測器的冷卻設備,特別是帕爾貼元件。為了避免冷凝物出現在光電檢測器的表面上,傳感 器被設置用於確定關於環境相對溼度和環境露點溫度的瞬時值。傳感器連接至根據該值控制冷卻設備的控制單元。該光電檢測器具有以下優點冷卻沒有被完全免除。然而,該光電檢測器具有以下缺點實際冷卻輸出限於較小幅度,即沒有冷凝物出現的幅度。其最終結果是只能不充分地消除檢測器噪聲。相同的文件提及另一種檢測器設備,其中檢測器和冷卻設備(典型地帕爾貼元件),被封裝入填充有乾燥氣體或者被抽空的氣密的殼體。用該設備,冷卻設備的餘熱可以被傳送到導熱地連接至冷卻設備的冷卻元件,和/或可以用於加熱其他部件,例如殼體的入口窗。然而,該檢測器設備被認為是不利的,因為氣密封裝是複雜的。實際上,在實踐中已經發現該檢測器設備具有甚至更多的缺點。特別地,冷卻經常不是非常有效的。另外,當檢測器必須處於與殼體不同的電勢水平時,冷卻被證明是特別困難的。在這種情況下,帕爾貼元件不能簡單地布置在殼體與檢測器之間。當光電子的加速預期發生在檢測器內時,這種電勢差通常是必要的。例如,從US 5,508,740、US 5,596,228或US 4,833,889已知檢測器設備,其中主動冷卻設備分別設置在朝向遠離光傳感器的光入射側的側面上。這些檢測器設備具有以下缺點大部分冷卻輸出未使用和損失。

發明內容
本發明的目的是描述一種進行可能更有效的冷卻的檢測器設備,特別是當使用處於與殼體不同的電勢水平的檢測器時。該目的通過檢測器設備實現,檢測器設備的特徵在於所述冷卻部件將所述檢測器相對於所述殼體電絕緣;或者所述冷卻部件是將所述檢測器相對於所述殼體電絕緣的絕緣體的至少一部分。特別地對於光傳感器和/或包括光傳感器的檢測器在危險的電壓下被操作的實施例,但是也為了保護光傳感器和/或下遊電子部件(electronics),有利地將檢測器布置在殼體內,使得檢測器可以在殼體內至少部分地由被配備作為電絕緣體的冷卻部件支承。在很特別有利的實施例中,設置另一冷卻部件,特別地在殼體內設置另一冷卻部件。特別地,有利地,可以設置與所述冷卻部件導熱接觸的另一冷卻部件。
也可以提供冷卻部件和另一冷卻部件機械串聯和/或熱串聯地布置,且一起將檢測器相對於殼體絕緣。有利地,特別有效的冷卻可以通過以下事實而實現通過冷卻部件和/或另一冷卻部件的光路被限定用於待檢測的光。特別地,可以提供冷卻部件和/或另一冷卻部件,例如以環狀形式,包圍待檢測的光可到達的傳感器表面。例如,可以提供冷卻部件和/或另一冷卻部件包括通道,特別是通孔,通過該通道待檢測的光傳播到傳感器。特別地,這裡可以提供孔被圓錐形地配備和/或被配備具有傾斜壁,以便使即使傾斜地入射到光傳感器的表面的光也能夠無障礙地通過冷卻部件和/或另一冷卻部件傳播到光傳感器。然而,也可以提供冷卻部件和/或另一冷卻部件以兩部件或多部件的方式被構造,該部件相對於彼此布置,使得留有間隙,用於待檢測的光的光路通過該間隙延伸。 有利地,所述另一冷卻部件也可以被配備作為導熱的電絕緣中間元件。特別地,如以下將進一步詳細描述的,所述另一冷卻部件可以被配備作為被動冷卻部件,特別是作為被布置在檢測器與主動冷卻部件(例如帕爾貼元件)之間的散熱環。在特定的實施例中,冷卻部件被配備作為導熱的電絕緣中間元件。這樣的實施例具有以下特別的優點熱量可以被傳導離開光傳感器,甚至當光傳感器處於例如相對於周圍的殼體的不同的電壓水平,特別是處於超過1000V、特別是超過2000V、特別是超過4000V、特別是大約8000V的電壓水平時。特別地,這種導熱的電絕緣中間元件可以被配備例如作為被動冷卻部件,熱傳導通過所述被動冷卻部件發生。在有利的實施例中,另一冷卻部件還可以被布置,使得所述另一冷卻部件與檢測器的光傳感器(例如光陰極)直接接觸。可選地或另外地,也可以提供另一冷卻部件與承載光傳感器(例如光陰極)的襯底直接接觸。特別有效的冷卻通過冷卻部件和/或另一冷卻部件與檢測器的光傳感器和/或與承載光傳感器的襯底的直接接觸而實現。特別地,這樣的實施例具有以下優點僅僅冷卻實際上表現出隨溫度變化的噪聲行為的部件。另外,有利地,對於這樣的實施例,需要大體較低的冷卻輸出;當冷卻部件和/或另一冷卻部件被配備作為主動冷卻部件(例如作為帕爾貼元件)時這是特別有利的。對於冷卻部件和/或另一冷卻部件被配備作為主動冷卻部件的情況,有利的結果是也發生必須向外傳輸的較少的餘熱。在特定的實施例中,提供所述光傳感器和所述殼體通過所述冷卻部件和/或所述另一冷卻部件導熱地連接,所述冷卻部件和/或所述另一冷卻部件與所述光傳感器的接觸面積小於所述冷卻部件和/或所述另一冷卻部件與所述殼體的接觸面積。這樣的實施例具有以下很特別的優點一方面,保證了離開光傳感器的特別良好的熱傳輸,而另一方面,對光傳感器的用於待檢測的光的感光表面的自由訪問被最輕度地限制。如已經提及的,有利地,所述冷卻部件和/或所述另一冷卻部件可以被配備作為主動冷卻部件,特別是作為帕爾貼元件或作為熱泵或作為熱管。在很特別有利的實施例中,冷卻部件被配備作為環狀的帕爾貼元件。這樣的實施例提供以下優點用於待檢測的光的光路可以延伸通過環的中心,這樣在通過環狀的帕爾貼元件時,光路大體與環狀的帕爾貼元件的旋轉對稱軸同軸地被布置。
在很特別有利的實施例中,所述冷卻部件和/或所述另一冷卻部件被布置使得所述冷卻部件和/或所述另一冷卻部件的餘熱加熱至少所述殼體的入口窗和/或所述殼體的入口光學部件。這樣的實施例具有以下很特別的優點冷凝物不停留在入口窗的表面上或者入口光學部件(例如透鏡或多個透鏡的布置)的表面上。特別地當利用餘熱將入口窗或入口光學部件的表面的溫度保持在高於露點時,該優點被確保。以特別有利的方式,可以提供所述冷卻部件和/或所述另一冷卻部件被配備作為被動冷卻部件,熱流動通過所述被動冷卻部件發生。如果被動冷卻部件和/或另一被動冷卻部件表現出良好的導熱率,這是特別有利的,以便保證快速的熱傳輸。有利地,就此而言,所述冷卻部件和/或所述另一冷卻部件具有大於lW/mK、特別是大於10W/mK、特別是大於100W/mK、特別是大於500W/mK的導熱率。 在很特別有利的實施例中,被動冷卻部件和/或另一被動冷卻部件被成形和形成大小尺寸,使得它可以精確配合的方式且在最大可能的面積上與檢測器設備的待冷卻的部件、特別是與光傳感器和/或與承載光傳感器的襯底一致。由此,可實現特別良好的冷卻。同樣也類似地適用於冷卻部件被配備作為主動冷卻部件和/或另一冷卻部件被配備作為另一主動冷卻部件的情況。然而,冷卻部件或另一冷卻部件的配置始終有效,使得檢測器的功能和/或檢測器的部件的功能不會例如由於光路的遮蔽而被不利地損壞。在特別地當檢測器和/或檢測器的部件處於與殼體不同的電勢水平時可用的很特別有利的實施例中,以主要電絕緣的方式配備冷卻部件和/或另一冷卻部件。特別地,可以提供所述冷卻部件和/或所述另一冷卻部件具有小於10_7S/m、特別是小於10_8S/m的導電率。這樣的實施例具有以下很特別的優點檢測器可以經由冷卻部件和/或另一冷卻部件與殼體機械接觸,而檢測器仍然至少在它可以在必要的電勢水平下被操作的程度上是電絕緣的。例如,可以提供檢測器包括用於加速由光陰極產生的電子的加速設備,其中被加速的電子可以指向例如雪崩二極體。可選地,也可以提供檢測器包括次級電子倍增器。就此而言,可能發生的是幾千伏的電壓差必須施加在檢測器或檢測器的部件與殼體之間。特別地,為了允許這樣的電壓差被禁受住,在檢測器的特定的實施例中,提供所述冷卻部件和/或所述另一冷卻部件至少部分地由電絕緣和導熱材料製成,特別地由氮化硼、氮化鋁、氧化鋁、金剛石、合成金剛石、或者所述材料的組合製成。這些物質一方面以高導熱率而顯著,另一方面以非常低的導電率而顯著。另外,這些材料提供以下優點例如通過研磨、車削、或碾磨可以容易地和精確地加工它們。如已經說明的,有利地,可以提供所述冷卻部件和/或所述另一冷卻部件是電絕緣體和導熱體。特別地為了實現這種提供,所述冷卻部件和/或所述另一冷卻部件至少部分地由複合材料製成。例如,所述冷卻部件和/或所述另一冷卻部件可以分別包括芯,所述芯由導熱材料、例如金屬(諸如,例如,鋁或銅)製成,所述芯至少部分地被電絕緣體包圍。特別地,可以提供周圍的電絕緣體在熱傳導方向比所述芯薄。特別地,芯可以具有幾毫米或者甚至幾釐米的厚度。特別地,由於例如金屬芯的容易的可加工性,甚至以不尋常的形狀可以沒有較大複雜性地將冷卻部件和/或另一冷卻部件製造作為複合部件。
—方面,芯用作例如在光傳感器與殼體之間或者例如在光傳感器與特別地被配備作為帕爾貼元件的冷卻部件和/或另一冷卻部件之間的隔離物。此外,利用塊(block)的良好的導熱性。為了產生電絕緣,塊被電絕緣體包圍。在特定的實施例中,電絕緣體被配備作為絕緣體薄膜,特別是作為塑料薄膜。例如,使用聚醯亞胺樹脂薄膜是適當的。因為適當的塑料薄膜(例如聚醯亞胺樹脂薄膜)甚至在零點幾毫米的厚度也可以表現出非常高的介電強度,電絕緣體薄膜可以做得比芯薄得多。由此實現的結果是,特別地,電絕緣體薄膜幾乎沒有熱絕緣作用。導熱芯與較薄的電絕緣箔的特定的組合產生電絕緣和導熱的冷卻部件和/或另一冷卻部件。
周圍的電絕緣體也可以由最初的液體材料製成,最初的液體材料是例如通過刷、噴霧、或浸潰和在芯上固化而被塗在芯上的。特別地對於存在大電勢差的實施例,根據也可單獨地從冷卻部件和/或另一冷卻部件的任何特定的布置實施的任何獨立的發明思想,有利地,可以提供為增加在外表面上的洩漏電流耐受性,所述冷卻部件和/或所述另一冷卻部件包括通過曲徑和/或通過筋和/或通過至少一個凹槽和/或通過至少一個凸起被延長的洩漏路徑。在很特別的實施例中,提供特別地為增加洩漏電流耐受性,所述冷卻部件和/或所述另一冷卻部件包括至少一個圓周凸起和/或至少一個圓周凹槽。這樣的實施例具有以下特別的優點沿著冷卻部件或另一冷卻部件的表面的洩漏路徑被延長,這樣至少降低電擊穿的風險。特別地對於存在大電勢差的實施例,根據也可單獨地從冷卻部件和/或另一冷卻部件的任何特定的布置實施的任何獨立的發明思想,有利地,可以提供所述冷卻部件和/或所述另一冷卻部件的間隙填充有電絕緣材料。特別地當使用熱電轉換器(特別是帕爾貼元件)時,另外有利地,可以提供填充劑材料被配備為電絕緣和熱絕緣的。在特定的實施例中,所述冷卻部件和/或所述另一冷卻部件被配備作為熱電轉換器(特別是作為帕爾貼元件),所述冷卻部件和/或所述另一冷卻部件的間隙填充有環氧樹脂或矽酮。通過用電絕緣材料填充冷卻部件和/或另一冷卻部件可以有效地避免不希望的電壓擊穿。用電絕緣材料填充有效地抑制沿著內部部件(例如帕爾貼元件的通常圓柱狀的半導體元件)的表面的火花的飛弧。有利地,所述冷卻部件和/或所述另一冷卻部件被大體環狀地或圓柱狀地配備。如已經提及的,這提供了以下特別的優點使冷卻部件或另一冷卻部件與例如光傳感器或承載光傳感器的襯底以有利於有效冷卻的方式接觸,且另一方面,提供了以下另一優點存在孔用於待檢測的光的光路。在特別有效和可靠地工作的實施例中,所述冷卻部件和所述另一冷卻部件熱串聯。特別地,特別有利地,可以提供冷卻部件被配備作為被動冷卻部件,例如作為氮化硼環,且與光傳感器和/或與承載光傳感器的襯底直接接觸。另外,有利地,可以提供所述冷卻部件與被配備作為主動冷卻部件(例如作為環狀的帕爾貼元件)的另一冷卻部件熱接觸。有利地,環狀的冷卻部件和環狀的另一冷卻部件彼此同軸地布置,用於待檢測的光的光路沿著冷卻部件和另一冷卻部件的旋轉對稱軸線延伸。另外,有利地,可以提供 另一主動冷卻部件(例如帕爾貼元件)的熱側與殼體的入口窗或入口光學部件接觸。這樣的布置以以下事實而顯著檢測器的光傳感器可以被特別有效地冷卻,因為從光傳感器或其襯底通過被動冷卻部件到主動冷卻部件發生直接熱傳輸。另外,有利地,主動冷卻部件的餘熱用於防止冷凝物出現在入口窗或入口光學部件上。如果在這種布置中使用主要電絕緣的材料(例如氮化硼)作為冷卻部件,那麼很有利地這使在與殼體的電勢水平不同的電勢水平下操作檢測器成為可能。特別地為了避免冷凝物的出現,有利地,可以提供所述殼體是氣密的;和/或在所述殼體中存在真空。例如,也可以提供氣密的殼體填充有氣體,優選地,露點特別低的乾燥氣體。例如,將乾燥劑引入殼體中可能是有利的。這用於除去仍然存在的任何殘留水分,或者用於吸收滲入的水分。在特別有效地冷卻的實施例中,所述冷卻部件是被動冷卻部件,所述被動冷卻部件將熱量從所述光傳感器和/或所述光傳感器的襯底傳導到不與所述光傳感器直接接觸也不與所述光傳感器的襯底直接接觸的另一主動冷卻部件,特別是帕爾貼元件。另外,可以提供所述另一冷卻部件發射熱量至所述殼體。該布置的特定順序的結果是主動冷卻部件的額外的過程熱不需要通過被動冷卻部件傳導。
很特別優選地,根據本發明的檢測器設備可以與顯微鏡、特別是掃描顯微鏡或共焦掃描顯微鏡一起使用,或者用於顯微鏡、特別是掃描顯微鏡或共焦掃描顯微鏡。在共焦掃描顯微鏡的很特別有利的實施例中,共焦掃描顯微鏡包括幾個根據本發明的檢測器設備。例如,可以提供不同的檢測光譜區被分配給和/或可以被分配給各個檢測器設備。本發明的進一步目的、優點、特徵、和可能的應用從以下參考附圖的示例性實施例的描述而變得明顯。所描述和/或圖解描述的所有特徵,它們自己或以任何有用的組合,構成本發明的主題,不管它們的組合在權利要求中還是在它們的內部引用中。


在附圖中圖I示意性地示出根據本發明的檢測器設備的示例性實施例,圖2示意性地示出根據本發明的另一檢測器設備的示例性實施例,圖3示意性地示出根據本發明的第三檢測器設備的示例性實施例,圖4示意性地示出根據本發明的第四檢測器設備的示例性實施例,圖5是根據本發明的檢測器設備的第五示例性實施例的詳細描述,和圖6是根據本發明的檢測器設備的第六示例性實施例的詳細描述。部件列表I-檢測器設備2-待檢測的光3-電輸出端4-殼體5-檢測器6_光傳感器7-襯底8-光陰極9-入口光學部件10-雪崩二極體11-冷卻部件12-中間元件13-另一冷卻部件14-帕爾貼元件15-筋16-電絕緣材料17-半導體元件
具體實施例方式圖I示出檢測器設備1,檢測器設備I被配備以接收光2和在電輸出端3產生可用的電信號。檢測器設備I包括殼體4,檢測器5布置在殼體4內。檢測器5包括光傳感器6,即布置在襯底7上的光陰極8,光陰極8以透射布置被操作。這是指光陰極8在它的朝向殼體4的入口光學部件9的一側接收待檢測的光2,且在朝向遠離殼體4的入口光學部件9的一側發射光電子。光陰極8及其襯底7處於-8000V的電勢水平,而殼體4處於OV的電勢水平。此外,檢測器5包括處於-400V的電勢水平的雪崩二極體10。由光陰極8產生的光電子由於在光陰極8與雪崩二極體10之間存在的電勢差而被加速,且撞擊經由電輸出端3輸出電信號的雪崩二極體10。檢測器設備I包括在殼體4內被配備作為被動冷卻部件的冷卻部件11。具體地,冷卻部件11被配備作為導熱的電絕緣中間元件12。中間元件12具有環狀的形狀,中間元件的中心軸線與待檢測的光2的光路同軸地延伸。此外,檢測器設備I包括在殼體4內被配備作為環狀的帕爾貼元件14的另一冷卻部件13。環狀的帕爾貼元件14與環狀的中間元件12同軸地布置。 環狀的帕爾貼元件14與中間元件12導熱接觸。中間元件12與襯底7導熱接觸。通過導熱的電絕緣中間元件12,冷卻輸出可以特別有效地被利用,以冷卻襯底7和光陰極8。此外,提供環狀的帕爾貼元件14的發熱側朝向殼體4和入口光學部件9。其結果是入口光學部件9被再次加熱,這樣水不能冷凝。在檢測器5、中間元件12和環狀的帕爾貼元件14相對於殼體4之間的間隙的剩餘部分填充有熱絕緣和電絕緣灌封料。在入口光學部件9與光陰極8之間的區域填充有乾燥氣體。圖2示出了另一檢測器設備,其中中間元件12與光傳感器6直接導熱接觸。圖3示意性地示出就基本結構而言大體上與圖I和圖2所示的檢測器設備相對應的根據本發明的第三檢測器設備的示例性實施例。然而,被配備作為導熱的電絕緣中間元件12的冷卻部件11包括用於待檢測的光2的圓錐形通道。另外,另一冷卻部件13裝備有具有被增大的直徑(與圖I和圖2所示的實施例相比)的通道。此外,安裝殼體4的被增大的入口窗。本實施例具有特別的優點數值孔徑被大幅增大。其結果是甚至傾斜的入射光也可以無障礙地傳播到被配備作為光陰極8的光傳感器。特別地,入口窗被配備為比光傳感器(在本示例中光陰極8)大得多。因此,冷卻部件11和另一冷卻部件13的內部開口的半徑從光陰極8向外朝向入口窗增大。其另外的結果是在被配備作為中間元件12的冷卻部件11與另一冷卻部件13 (即帕爾貼元件14)之間的接觸面積被大幅增大,特別地這確保了良好的散熱。在圖3所描述的實施例中,冷卻部件11與光傳感器6的襯底7的接觸面積也大於冷卻部件11與另一冷卻部件13的接觸面積,儘管冷卻部件11與檢測器5的另外的部件不直接接觸。特別地為了這個目的,冷卻部件11的外部輪廓也被圓錐形地配備。設置包圍冷卻部件11的環狀的熱絕緣體,以便導致相對於殼體的另外的熱絕緣。圖4示意性地示出就結構而言大體上與圖3所示的實施例相對應的根據本發明的第四檢測器設備的示例性實施例。為了增加洩漏電流耐受性,中間元件12的用於光2的通道被裝備有圓周筋15。這延長了從光傳感器6到另一冷卻部件13的洩漏路徑,由此大幅降低了電擊穿的風險。圖5是根據本發明的檢測器設備的另一示例性實施例的詳細描述。在本實施例中,另一冷卻部件13 (即帕爾貼元件14)的間隙填充有電絕緣材料16,例如矽酮。用電絕緣材料16填充間隙允許不希望的電壓擊穿被有效地避免。用電絕緣材料16填充有效地抑制沿著內部部件(例如帕爾貼元件14的圓柱狀的半導體元件)的表面的火花的飛弧。另外,在用於光2的通道的外側和區域中的電絕緣材料16被裝備有筋15,以便延長洩漏路徑。圖6是根據本發明的檢測器設備的第六示例性實施例的詳細描述。在本實施例中,光傳感器6與圖I所示的光傳感器6不同。
光傳感器6具有由襯底7支撐的光陰極8,襯底7對於待檢測的光2是半透明的。在待檢測的光2到達光陰極8之前,待檢測的光2通過襯底7。光陰極8布置在檢測器5的殼體內。在檢測器5的殼體中存在真空,從而檢測器5的殼體的開口被襯底7密封。本實施例具有以下優點使殼體4也處於真空下不是必要的(但是是可能的)。
權利要求
1.一種檢測器設備(I),所述檢測器設備⑴被配備以接收光⑵和產生電信號,所述檢測器設備(I)具有殼體(4)且具有布置在所述殼體(4)內的檢測器(5)、布置在所述殼體(4)內的冷卻部件(11),其中,所述冷卻部件(11)將所述檢測器(5)相對於所述殼體電絕緣;或者所述冷卻部件(11)是將所述檢測器(5)相對於所述殼體電絕緣的絕緣體的至少一部分。
2.根據權利要求I所述的檢測器設備(I),其中所述檢測器包括具有光入射側的光傳感器¢);且所述冷卻部件在所述光傳感器¢)的光入射側與所述光傳感器直接接觸和/或與承載所述光傳感器出)的襯底(7)直接接觸。
3.根據權利要求I或2所述的檢測器設備(I),其中通過所述冷卻部件(11)的光路被限定用於待檢測的光(2)。
4.根據權利要求I至3中的任一項所述的檢測器設備(I),其中所述冷卻部件(11)被配備作為導熱的電絕緣中間元件(12)。
5.根據權利要求I至4中的任一項所述的檢測器設備(I),其中 a.另一冷卻部件(13)設置在所述殼體⑷內;和/或 b.設置與所述冷卻部件(11)導熱接觸的另一冷卻部件(13);和/或 c.設置將所述檢測器(5)和/或所述冷卻部件(11)相對於所述殼體電絕緣的另一冷卻部件(13)。
6.根據權利要求5所述的檢測器設備(1),其中 a.限定延伸通過所述另一冷卻部件(13)的用於待檢測的光(2)的光路;和/或 b.所述另一冷卻部件(13)被配備作為導熱的電絕緣中間元件(12);和/或 c.所述另一冷卻部件(13)與所述檢測器(5)的光傳感器(6)、特別是光陰極⑶、直接接觸,和/或與承載所述光傳感器¢)、特別是光陰極(8)的襯底(7)直接接觸。
7.根據權利要求I至6中的任一項所述的檢測器設備(I),其中所述冷卻部件(11)和/或所述另一冷卻部件(13)被配備作為主動冷卻部件(11),特別是作為帕爾貼元件(14)或作為熱泵或作為熱管。
8.根據權利要求I至7中的任一項所述的檢測器設備(I),其中所述冷卻部件(11)和/或所述另一冷卻部件(13)被布置使得所述冷卻部件(11)和/或所述另一冷卻部件(13)的餘熱加熱至少所述殼體(4)的入口窗和/或所述殼體(4)的入口光學部件。
9.根據權利要求I至8中的任一項所述的檢測器設備(I),其中所述冷卻部件(11)和/或所述另一冷卻部件(13)被配備作為被動冷卻部件(11),熱流動通過所述被動冷卻部件(11)發生。
10.根據權利要求9所述的檢測器設備(I),其中所述冷卻部件(11)和/或所述另一冷卻部件(13)至少部分地由電絕緣和導熱材料製成,特別地由氮化硼、氮化鋁、氧化鋁、金剛石、合成金剛石、或者所述材料的組合製成。
11.根據權利要求9所述的檢測器設備(1),其中 a.所述冷卻部件(11)和/或所述另一冷卻部件(13)是電絕緣體和導熱體;和/或 b.所述冷卻部件(11)和/或所述另一冷卻部件(13)至少部分地由複合材料製成;和/或 c.所述冷卻部件(11)和/或所述另一冷卻部件(13)包括芯,所述芯由導熱材料製成,特別地由鋁製成,所述芯至少部分地被電絕緣體、特別是電絕緣體薄膜、例如塑料薄膜、包圍;和/或 d.所述冷卻部件(11)和/或所述另一冷卻部件(13)包括芯,所述芯由導熱材料製成,特別地由鋁製成,所述芯至少部分地被在熱傳導方向比所述芯薄的電絕緣體包圍。
12.根據權利要求I至11中的任一項所述的檢測器設備(I),其中所述冷卻部件(11)和/或所述另一冷卻部件(13)具有大於lW/mK、特別是大於10W/mK、特別是大於100W/mK、特別是大於500W/mK的導熱率。
13.根據權利要求I至12中的任一項所述的檢測器設備(I),其中所述冷卻部件(11)和/或所述另一冷卻部件(13)具有小於10-7S/m、特別是小於10-8S/m的導電率。
14.根據權利要求I至13中的任一項所述的檢測器設備(I),其中為增加在外表面上的洩漏電流耐受性,所述冷卻部件(11)和/或所述另一冷卻部件(13)包括通過曲徑和/或通過筋和/或通過至少一個凹槽和/或通過至少一個凸起被延長的洩漏路徑。
15.根據權利要求I至14中的任一項所述的檢測器設備(I),其中所述冷卻部件(11)和/或所述另一冷卻部件(13)被大體環狀地或圓柱狀地配備。
16.根據權利要求I至14中的任一項所述的檢測器設備(I),其中 a.所述冷卻部件和/或所述另一冷卻部件的間隙填充有電絕緣材料;和/或 b.所述冷卻部件和/或所述另一冷卻部件的間隙填充有電絕緣和熱絕緣材料;和/或 c.所述冷卻部件(11)和/或所述另一冷卻部件被配備作為熱電轉換器、特別是作為帕爾貼元件,所述冷卻部件(11)和/或所述另一冷卻部件的間隙填充有電絕緣材料;和/或 d.所述冷卻部件(11)和/或所述另一冷卻部件被配備作為熱電轉換器、特別是作為帕爾貼元件,所述冷卻部件(11)和/或所述另一冷卻部件的間隙填充有電絕緣和熱絕緣材料;和/或 e.所述冷卻部件(11)和/或所述另一冷卻部件被配備作為熱電轉換器、特別是作為帕爾貼元件,所述冷卻部件(11)和/或所述另一冷卻部件的間隙填充有環氧樹脂或矽酮。
17.根據權利要求5至16中的任一項所述的檢測器設備(I),其中所述冷卻部件(11)和所述另一冷卻部件(13)熱串聯。
18.根據權利要求2至17中的任一項所述的檢測器設備(I),其中所述殼體(4)是氣密的;和/或在所述殼體(4)中存在真空。
19.根據權利要求2至18中的任一項所述的檢測器設備(I),其中 a.在所述檢測器(5)與所述殼體(4)之間存在電勢差;和/或 b.在所述檢測器(5)與所述殼體(4)之間存在超過1000V、特別是超過2000V、特別是超過4000V、特別是超過6000V、特別是8000V的電勢差。
20.根據權利要求I至19中的任一項所述的檢測器設備(I),其中 a.所述光傳感器(6)包括至少一個光陰極(8);和/或 b.所述光傳感器(6)或包括所述光傳感器的檢測器(5)包括光陰極(8),特別是雪崩二極體;和/或 c.電子加速器和/或電子倍增器位於所述光傳感器(6)下遊;和/或 d.所述檢測器設備包括檢測器(5),所述檢測器(5)包括所述光傳感器¢),所述光傳感器(6)在超過1000V、特別是超過2000V、特別是超過4000V、特別是超過6000V、特別是.8000V的電壓下被操作。
21.根據權利要求2至20中的任一項所述的檢測器設備(I),其中所述光傳感器(6)和所述殼體(4)通過所述冷卻部件(11)和/或所述另一冷卻部件(13)導熱地連接,所述冷卻部件(11)和/或所述另一冷卻部件(13)與所述光傳感器(6)的接觸面積小於所述冷卻部件(11)和/或所述另一冷卻部件(13)與所述殼體(4)的接觸面積。
22.根據權利要求2至21中的任一項所述的檢測器設備(I),其中所述冷卻部件(11)是被動冷卻部件,所述被動冷卻部件將熱量從所述光傳感器(6)和/或所述光傳感器(6)的襯底傳導到不與所述光傳感器(6)直接接觸也不與所述光傳感器(6)的襯底直接接觸的另一主動冷卻部件(14);且所述另一冷卻部件發射熱量至所述殼體。
23.一種光學設備,特別是一種顯微鏡或掃描顯微鏡或共焦掃描顯微鏡,具有至少一個根據權利要求I至22中的任一項所述的檢測器設備(I)。
全文摘要
本發明涉及一種檢測器設備,檢測器設備被配備以接收光和產生電信號,檢測器設備具有殼體且具有布置在殼體內的檢測器、布置在殼體內的冷卻部件。根據本發明,可以提供冷卻部件將檢測器相對於殼體電絕緣;或者冷卻部件是將檢測器相對於殼體電絕緣的絕緣體的至少一部分。
文檔編號H01L31/0203GK102956721SQ20121029264
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月16日 優先權日2011年8月16日
發明者弗蘭克·施賴伯, 貝恩德·維茨戈夫斯基, 霍爾格·比爾克 申請人:萊卡微系統Cms有限責任公司

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