專利名稱：檢測器設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測器設(shè)備，檢測器設(shè)備被配備以接收光和產(chǎn)生電信號，檢測器設(shè)備具有殼體且具有布置在殼體內(nèi)的檢測器、布置在殼體內(nèi)的冷卻部件。
背景技術(shù)：
以上描述的類型的檢測器設(shè)備經(jīng)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(dǎo)熱地連接至檢測器的冷卻設(shè)備，特別是帕爾貼元件。為了避免冷凝物出現(xiàn)在光電檢測器的表面上，傳感 器被設(shè)置用于確定關(guān)于環(huán)境相對濕度和環(huán)境露點(diǎn)溫度的瞬時值。傳感器連接至根據(jù)該值控制冷卻設(shè)備的控制單元。該光電檢測器具有以下優(yōu)點(diǎn)冷卻沒有被完全免除。然而，該光電檢測器具有以下缺點(diǎn)實際冷卻輸出限于較小幅度，即沒有冷凝物出現(xiàn)的幅度。其最終結(jié)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(shè)備，其中檢測器和冷卻設(shè)備(典型地帕爾貼元件)，被封裝入填充有干燥氣體或者被抽空的氣密的殼體。用該設(shè)備，冷卻設(shè)備的余熱可以被傳送到導(dǎo)熱地連接至冷卻設(shè)備的冷卻元件，和/或可以用于加熱其他部件，例如殼體的入口窗。然而，該檢測器設(shè)備被認(rèn)為是不利的，因為氣密封裝是復(fù)雜的。實際上，在實踐中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該檢測器設(shè)備具有甚至更多的缺點(diǎn)。特別地，冷卻經(jīng)常不是非常有效的。另外，當(dāng)檢測器必須處于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(dāng)光電子的加速預(yù)期發(fā)生在檢測器內(nèi)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(shè)備，其中主動冷卻設(shè)備分別設(shè)置在朝向遠(yuǎn)離光傳感器的光入射側(cè)的側(cè)面上。這些檢測器設(shè)備具有以下缺點(diǎn)大部分冷卻輸出未使用和損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是描述一種進(jìn)行可能更有效的冷卻的檢測器設(shè)備，特別是當(dāng)使用處于與殼體不同的電勢水平的檢測器時。該目的通過檢測器設(shè)備實現(xiàn)，檢測器設(shè)備的特征在于所述冷卻部件將所述檢測器相對于所述殼體電絕緣；或者所述冷卻部件是將所述檢測器相對于所述殼體電絕緣的絕緣體的至少一部分。特別地對于光傳感器和/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(hù)光傳感器和/或下游電子部件(electronics)，有利地將檢測器布置在殼體內(nèi)，使得檢測器可以在殼體內(nèi)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(shè)置另一冷卻部件，特別地在殼體內(nèi)設(shè)置另一冷卻部件。特別地，有利地，可以設(shè)置與所述冷卻部件導(dǎo)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(jī)械串聯(lián)和/或熱串聯(lián)地布置，且一起將檢測器相對于殼體絕緣。有利地，特別有效的冷卻可以通過以下事實而實現(xiàn)通過冷卻部件和/或另一冷卻部件的光路被限定用于待檢測的光。特別地，可以提供冷卻部件和/或另一冷卻部件，例如以環(huán)狀形式，包圍待檢測的光可到達(dá)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，這里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(gòu)造，該部件相對于彼此布置，使得留有間隙，用于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(dǎo)熱的電絕緣中間元件。特別地，如以下將進(jìn)一步詳細(xì)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(huán)。在特定的實施例中，冷卻部件被配備作為導(dǎo)熱的電絕緣中間元件。這樣的實施例具有以下特別的優(yōu)點(diǎn)熱量可以被傳導(dǎo)離開光傳感器，甚至當(dāng)光傳感器處于例如相對于周圍的殼體的不同的電壓水平，特別是處于超過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(dǎo)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(dǎo)通過所述被動冷卻部件發(fā)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(xiàn)。特別地，這樣的實施例具有以下優(yōu)點(diǎn)僅僅冷卻實際上表現(xiàn)出隨溫度變化的噪聲行為的部件。另外，有利地，對于這樣的實施例，需要大體較低的冷卻輸出；當(dāng)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。對于冷卻部件和/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(jié)果是也發(fā)生必須向外傳輸?shù)妮^少的余熱。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(dǎo)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于所述冷卻部件和/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(yōu)點(diǎn)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，對光傳感器的用于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(jīng)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(huán)狀的帕爾貼元件。這樣的實施例提供以下優(yōu)點(diǎn)用于待檢測的光的光路可以延伸通過環(huán)的中心，這樣在通過環(huán)狀的帕爾貼元件時，光路大體與環(huán)狀的帕爾貼元件的旋轉(zhuǎn)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余熱加熱至少所述殼體的入口窗和/或所述殼體的入口光學(xué)部件。這樣的實施例具有以下很特別的優(yōu)點(diǎn)冷凝物不停留在入口窗的表面上或者入口光學(xué)部件(例如透鏡或多個透鏡的布置)的表面上。特別地當(dāng)利用余熱將入口窗或入口光學(xué)部件的表面的溫度保持在高于露點(diǎn)時，該優(yōu)點(diǎn)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(fā)生。如果被動冷卻部件和/或另一被動冷卻部件表現(xiàn)出良好的導(dǎo)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于lW/mK、特別是大于10W/mK、特別是大于100W/mK、特別是大于500W/mK的導(dǎo)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(shè)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(xiàn)特別良好的冷卻。同樣也類似地適用于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于光路的遮蔽而被不利地?fù)p壞。在特別地當(dāng)檢測器和/或檢測器的部件處于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于10_7S/m、特別是小于10_8S/m的導(dǎo)電率。這樣的實施例具有以下很特別的優(yōu)點(diǎn)檢測器可以經(jīng)由冷卻部件和/或另一冷卻部件與殼體機(jī)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于加速由光陰極產(chǎn)生的電子的加速設(shè)備，其中被加速的電子可以指向例如雪崩二極管?？蛇x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(fā)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(dǎo)熱材料制成，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制成。這些物質(zhì)一方面以高導(dǎo)熱率而顯著，另一方面以非常低的導(dǎo)電率而顯著。另外，這些材料提供以下優(yōu)點(diǎn)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(jīng)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(dǎo)熱體。特別地為了實現(xiàn)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復(fù)合材料制成。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(dǎo)熱材料、例如金屬(諸如，例如，鋁或銅)制成，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(dǎo)方向比所述芯薄。特別地，芯可以具有幾毫米或者甚至幾厘米的厚度。特別地，由于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復(fù)雜性地將冷卻部件和/或另一冷卻部件制造作為復(fù)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(dǎo)熱性。為了產(chǎn)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，使用聚酰亞胺樹脂薄膜是適當(dāng)?shù)摹Ｒ驗檫m當(dāng)?shù)乃芰媳∧?例如聚酰亞胺樹脂薄膜)甚至在零點(diǎn)幾毫米的厚度也可以表現(xiàn)出非常高的介電強(qiáng)度，電絕緣體薄膜可以做得比芯薄得多。由此實現(xiàn)的結(jié)果是，特別地，電絕緣體薄膜幾乎沒有熱絕緣作用。導(dǎo)熱芯與較薄的電絕緣箔的特定的組合產(chǎn)生電絕緣和導(dǎo)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制成，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涂在芯上的。特別地對于存在大電勢差的實施例，根據(jù)也可單獨(dú)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(dú)立的發(fā)明思想，有利地，可以提供為增加在外表面上的泄漏電流耐受性，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泄漏路徑。在很特別的實施例中，提供特別地為增加泄漏電流耐受性，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(yōu)點(diǎn)沿著冷卻部件或另一冷卻部件的表面的泄漏路徑被延長，這樣至少降低電擊穿的風(fēng)險。特別地對于存在大電勢差的實施例，根據(jù)也可單獨(dú)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(dú)立的發(fā)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(dāng)使用熱電轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(huán)氧樹脂或硅酮。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(nèi)部部件(例如帕爾貼元件的通常圓柱狀的半導(dǎo)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(huán)狀地或圓柱狀地配備。如已經(jīng)提及的，這提供了以下特別的優(yōu)點(diǎn)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于有效冷卻的方式接觸，且另一方面，提供了以下另一優(yōu)點(diǎn)存在孔用于待檢測的光的光路。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(lián)。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(huán)，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(huán)狀的帕爾貼元件)的另一冷卻部件熱接觸。有利地，環(huán)狀的冷卻部件和環(huán)狀的另一冷卻部件彼此同軸地布置，用于待檢測的光的光路沿著冷卻部件和另一冷卻部件的旋轉(zhuǎn)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(cè)與殼體的入口窗或入口光學(xué)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(fā)生直接熱傳輸。另外，有利地，主動冷卻部件的余熱用于防止冷凝物出現(xiàn)在入口窗或入口光學(xué)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，那么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(xiàn)，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(yōu)選地，露點(diǎn)特別低的干燥氣體。例如，將干燥劑引入殼體中可能是有利的。這用于除去仍然存在的任何殘留水分，或者用于吸收滲入的水分。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(dǎo)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(fā)射熱量至所述殼體。該布置的特定順序的結(jié)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(dǎo)。
很特別優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的檢測器設(shè)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，或者用于顯微鏡、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(jù)本發(fā)明的檢測器設(shè)備。例如，可以提供不同的檢測光譜區(qū)被分配給和/或可以被分配給各個檢測器設(shè)備。本發(fā)明的進(jìn)一步目的、優(yōu)點(diǎn)、特征、和可能的應(yīng)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征，它們自己或以任何有用的組合，構(gòu)成本發(fā)明的主題，不管它們的組合在權(quán)利要求中還是在它們的內(nèi)部引用中。


在附圖中圖I示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的檢測器設(shè)備的示例性實施例，圖2示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的另一檢測器設(shè)備的示例性實施例，圖3示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的第三檢測器設(shè)備的示例性實施例，圖4示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的第四檢測器設(shè)備的示例性實施例，圖5是根據(jù)本發(fā)明的檢測器設(shè)備的第五示例性實施例的詳細(xì)描述，和圖6是根據(jù)本發(fā)明的檢測器設(shè)備的第六示例性實施例的詳細(xì)描述。部件列表I-檢測器設(shè)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(xué)部件10-雪崩二極管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(dǎo)體元件
具體實施例方式圖I示出檢測器設(shè)備1，檢測器設(shè)備I被配備以接收光2和在電輸出端3產(chǎn)生可用的電信號。檢測器設(shè)備I包括殼體4,檢測器5布置在殼體4內(nèi)。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(xué)部件9的一側(cè)接收待檢測的光2，且在朝向遠(yuǎn)離殼體4的入口光學(xué)部件9的一側(cè)發(fā)射光電子。光陰極8及其襯底7處于-8000V的電勢水平，而殼體4處于OV的電勢水平。此外，檢測器5包括處于-400V的電勢水平的雪崩二極管10。由光陰極8產(chǎn)生的光電子由于在光陰極8與雪崩二極管10之間存在的電勢差而被加速，且撞擊經(jīng)由電輸出端3輸出電信號的雪崩二極管10。檢測器設(shè)備I包括在殼體4內(nèi)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(dǎo)熱的電絕緣中間元件12。中間元件12具有環(huán)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(shè)備I包括在殼體4內(nèi)被配備作為環(huán)狀的帕爾貼元件14的另一冷卻部件13。環(huán)狀的帕爾貼元件14與環(huán)狀的中間元件12同軸地布置。 環(huán)狀的帕爾貼元件14與中間元件12導(dǎo)熱接觸。中間元件12與襯底7導(dǎo)熱接觸。通過導(dǎo)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(huán)狀的帕爾貼元件14的發(fā)熱側(cè)朝向殼體4和入口光學(xué)部件9。其結(jié)果是入口光學(xué)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(huán)狀的帕爾貼元件14相對于殼體4之間的間隙的剩余部分填充有熱絕緣和電絕緣灌封料。在入口光學(xué)部件9與光陰極8之間的區(qū)域填充有干燥氣體。圖2示出了另一檢測器設(shè)備，其中中間元件12與光傳感器6直接導(dǎo)熱接觸。圖3示意性地示出就基本結(jié)構(gòu)而言大體上與圖I和圖2所示的檢測器設(shè)備相對應(yīng)的根據(jù)本發(fā)明的第三檢測器設(shè)備的示例性實施例。然而，被配備作為導(dǎo)熱的電絕緣中間元件12的冷卻部件11包括用于待檢測的光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(yōu)點(diǎn)數(shù)值孔徑被大幅增大。其結(jié)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(nèi)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(jié)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的接觸面積也大于冷卻部件11與另一冷卻部件13的接觸面積，盡管冷卻部件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(shè)置包圍冷卻部件11的環(huán)狀的熱絕緣體，以便導(dǎo)致相對于殼體的另外的熱絕緣。圖4示意性地示出就結(jié)構(gòu)而言大體上與圖3所示的實施例相對應(yīng)的根據(jù)本發(fā)明的第四檢測器設(shè)備的示例性實施例。為了增加泄漏電流耐受性，中間元件12的用于光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的泄漏路徑，由此大幅降低了電擊穿的風(fēng)險。圖5是根據(jù)本發(fā)明的檢測器設(shè)備的另一示例性實施例的詳細(xì)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，例如硅酮。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(nèi)部部件(例如帕爾貼元件14的圓柱狀的半導(dǎo)體元件)的表面的火花的飛弧。另外，在用于光2的通道的外側(cè)和區(qū)域中的電絕緣材料16被裝備有筋15，以便延長泄漏路徑。圖6是根據(jù)本發(fā)明的檢測器設(shè)備的第六示例性實施例的詳細(xì)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對于待檢測的光2是半透明的。在待檢測的光2到達(dá)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(nèi)。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(yōu)點(diǎn)使殼體4也處于真空下不是必要的(但是是可能的)。
權(quán)利要求
1.一種檢測器設(shè)備(I)，所述檢測器設(shè)備⑴被配備以接收光⑵和產(chǎn)生電信號，所述檢測器設(shè)備(I)具有殼體(4)且具有布置在所述殼體(4)內(nèi)的檢測器(5)、布置在所述殼體(4)內(nèi)的冷卻部件(11)，其中，所述冷卻部件(11)將所述檢測器(5)相對于所述殼體電絕緣；或者所述冷卻部件(11)是將所述檢測器(5)相對于所述殼體電絕緣的絕緣體的至少一部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的檢測器設(shè)備(I)，其中所述檢測器包括具有光入射側(cè)的光傳感器￠);且所述冷卻部件在所述光傳感器￠)的光入射側(cè)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(jù)權(quán)利要求I或2所述的檢測器設(shè)備(I)，其中通過所述冷卻部件(11)的光路被限定用于待檢測的光(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中的任一項所述的檢測器設(shè)備(I)，其中所述冷卻部件(11)被配備作為導(dǎo)熱的電絕緣中間元件(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中的任一項所述的檢測器設(shè)備(I)，其中 a.另一冷卻部件(13)設(shè)置在所述殼體⑷內(nèi)；和/或 b.設(shè)置與所述冷卻部件(11)導(dǎo)熱接觸的另一冷卻部件(13);和/或 c.設(shè)置將所述檢測器(5)和/或所述冷卻部件(11)相對于所述殼體電絕緣的另一冷卻部件(13)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的檢測器設(shè)備(1)，其中 a.限定延伸通過所述另一冷卻部件(13)的用于待檢測的光(2)的光路；和/或 b.所述另一冷卻部件(13)被配備作為導(dǎo)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(jù)權(quán)利要求I至6中的任一項所述的檢測器設(shè)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(jù)權(quán)利要求I至7中的任一項所述的檢測器設(shè)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)的余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(xué)部件。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8中的任一項所述的檢測器設(shè)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(fā)生。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的檢測器設(shè)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(dǎo)熱材料制成，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制成。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的檢測器設(shè)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(dǎo)熱體；和/或 b.所述冷卻部件(11)和/或所述另一冷卻部件(13)至少部分地由復(fù)合材料制成；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(dǎo)熱材料制成，特別地由鋁制成，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(dǎo)熱材料制成，特別地由鋁制成，所述芯至少部分地被在熱傳導(dǎo)方向比所述芯薄的電絕緣體包圍。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至11中的任一項所述的檢測器設(shè)備(I)，其中所述冷卻部件(11)和/或所述另一冷卻部件(13)具有大于lW/mK、特別是大于10W/mK、特別是大于100W/mK、特別是大于500W/mK的導(dǎo)熱率。
13.根據(jù)權(quán)利要求I至12中的任一項所述的檢測器設(shè)備(I)，其中所述冷卻部件(11)和/或所述另一冷卻部件(13)具有小于10-7S/m、特別是小于10-8S/m的導(dǎo)電率。
14.根據(jù)權(quán)利要求I至13中的任一項所述的檢測器設(shè)備(I)，其中為增加在外表面上的泄漏電流耐受性，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泄漏路徑。
15.根據(jù)權(quán)利要求I至14中的任一項所述的檢測器設(shè)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(huán)狀地或圓柱狀地配備。
16.根據(jù)權(quán)利要求I至14中的任一項所述的檢測器設(shè)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(huán)氧樹脂或硅酮。
17.根據(jù)權(quán)利要求5至16中的任一項所述的檢測器設(shè)備(I)，其中所述冷卻部件(11)和所述另一冷卻部件(13)熱串聯(lián)。
18.根據(jù)權(quán)利要求2至17中的任一項所述的檢測器設(shè)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(jù)權(quán)利要求2至18中的任一項所述的檢測器設(shè)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(jù)權(quán)利要求I至19中的任一項所述的檢測器設(shè)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)，特別是雪崩二極管；和/或 c.電子加速器和/或電子倍增器位于所述光傳感器(6)下游；和/或 d.所述檢測器設(shè)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(jù)權(quán)利要求2至20中的任一項所述的檢測器設(shè)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(dǎo)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)的接觸面積小于所述冷卻部件(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(jù)權(quán)利要求2至21中的任一項所述的檢測器設(shè)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(dǎo)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(fā)射熱量至所述殼體。
23.一種光學(xué)設(shè)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(jù)權(quán)利要求I至22中的任一項所述的檢測器設(shè)備(I)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種檢測器設(shè)備，檢測器設(shè)備被配備以接收光和產(chǎn)生電信號，檢測器設(shè)備具有殼體且具有布置在殼體內(nèi)的檢測器、布置在殼體內(nèi)的冷卻部件。根據(jù)本發(fā)明，可以提供冷卻部件將檢測器相對于殼體電絕緣；或者冷卻部件是將檢測器相對于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(yōu)先權(quán)日2011年8月16日
發(fā)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(tǒng)Cms有限責(zé)任公司