給其充超純的惰性氣體，最后，采取無氧銅冷壓的方式將充排氣管6密封。
[0096]優(yōu)選地可以充2X 15Pa左右的超純氮氣，高壓超純氮氣既能給探測器晶體提供一個惰性的保護環(huán)境又能抑制裝置中雜質氣體的釋放，避免晶體表面態(tài)受到污染。這樣不僅有利于探測器晶體在低溫下工作，而且也可以直接將存放探測器晶體I的高氣壓晶體保護室100取下進行晶體儲存，有利于探測器晶體的保存。
[0097]在高氣壓晶體保護室100外包圍一層絕緣保護膜12，對高氣壓晶體保護室100起到絕緣作用，當晶體外表面接觸極接高壓時可避免高氣壓晶體保護室100的金屬殼與外圍金屬放電。優(yōu)選地，絕緣保護膜12可以采用聚四氟乙烯膜。
[0098]在高氣壓晶體保護室100裝配好后，將其放置在內部為真空環(huán)境的真空室200內。
[0099]真空室200不具有為探測器晶體I提供純凈環(huán)境而保護晶體表面不受污染的作用，其作用是減小熱損失，維持低溫，有利于降低制冷劑功耗。對于一個常規(guī)大小的晶體，冷量5W的斯特林制冷機在真空度達到10_2Pa量級便可快速使其冷卻到80K，因此，本實用新型可以降低真空室200的真空度要求(傳統裝置的真空要求好于10_4Pa)。
[0100]此外，真空室200包括一個下端面開放的圓筒形真空室外殼13、用于將真空室外殼13的下端面密封的真空室蓋帽14以及密封用的楔形壓環(huán)4和O型圈5。
[0101]真空室外殼13采用輕質的鋁或鎂碳纖維材料，殼壁厚度可以做的很薄(小于lmm)o真空室外殼13的內壁為鍍金鏡面設計，利于降低福射熱損耗。在真空室外殼13上設置有抽氣孔15，用于連接真空泵進行抽真空。
[0102]真空室蓋帽14為圓形，兼具真空密封和電路板的作用，采用絕緣性能良好的陶瓷材料。此外，真空室蓋帽14不限于圓形，只要是能夠與真空室外殼13形成良好的氣密封，能夠與真空室外殼13的下端緊密配合即可。
[0103]此外，如同高氣壓晶體保護室100的密封原理，真空室蓋帽14和真空室外殼13通過楔形壓環(huán)4和O型圈5密封。
[0104]在真空室蓋帽14的中心設置有圓孔，圓孔中通過一個金屬冷指套筒16，通過壓環(huán)和O型圈實現金屬冷指套筒16和真空室蓋帽14之間的密封。
[0105]在真空室200內設置有一個分子篩17和一個吸氣劑離子泵18。分子篩17可以吸附裝置材料緩慢釋放的氣體雜質，吸氣劑離子泵18可以將緩慢泄漏進真空室200的氣體電離并吸附，兩者協同提高真空的維持時間。
[0106]在真空室蓋帽14上設置有信號引出線19和高壓引出線20。
[0107]在金屬冷指套筒16內部設置有塑料冷指套21，塑料冷指套21可采用Peek或聚四氟乙烯材質。塑料冷指套21的上端通過金屬O形圈與設置在其上端的圓盤形銅座22相耦合密封，塑料冷指套21的另一端與金屬冷指套筒16相耦合密封。
[0108]對于在晶體外表面接觸極施加高壓(P型鍺n+接觸面施加正高壓，N型鍺加P +接觸面施加負高壓)而在晶體內表面接觸極引出信號，采用直流耦合電路的電路設計，由于這種電路的抗震性能較好，制冷機23的機械震動帶來的噪聲影響比較小，因此可將上述封裝晶體的高氣壓晶體保護室100通過藍寶石片25直接耦合在圓盤形銅座22上，冷指和探測器晶體I之間通過硬連接實現導冷。
[0109]此外，如圖2所示那樣，對于將晶體內表面接觸極施加高壓(P型鍺開孔內接觸面施加負高壓，N型鍺開孔內接觸面施加正高壓)同時又在內表面接觸極取信號的設計，采用交流耦合電路的電路設計，由于這種電路的抗震性能較差，制冷機23的機械震動會帶來較大的噪聲，影響能譜的分辨，此時可采用將存放探測器晶體I的高氣壓晶體保護室100懸掛在真空室外殼2上，通過在圓盤形銅座22上引一條柔性的銅辮26，將銅辮26耦合到高氣壓晶體保護室100的側壁實現給晶體導冷，這種軟連接可以有效地降低制冷機的機械振動，提高晶體的能量分辨能力。
[0110]高氣壓晶體保護室100的懸掛可由以下設計實現:在真空室外殼13的內壁上下圓周內以及高氣壓晶體保護室100的外殼外壁上下圓周內對應的位置分別均勻布置幾個懸掛鉚釘27，通過芳綸纖維28將真空室外殼13和高氣壓晶體保護室外殼2上分別對應的鉚釘相連，實現對高氣壓晶體保護室100的懸掛。芳綸纖維28在低溫下具有高強度、高模量、高韌性，并且絕緣性能良好(杜邦公司商品名:KeVlar)。
[0111]在將上述的真空室器件裝配完成后，在真空室外殼13、真空室蓋帽14、金屬冷指套筒16和塑料冷指套21之間形成一個密封的空間。通過真空室外殼13上的氣孔可抽真空。
[0112]在真空室200的下方設置有電路封裝室300，用于封裝探測器所需的電子學系統，包括前端電路29和高壓電路30。
[0113]電路封裝室300由電路封裝室筒殼31和電路封裝室蓋帽32組成。電路封裝室筒殼31和電路封裝室蓋帽32均采用電磁屏蔽性能良好的鋁材料。電路封裝室筒殼31為圓筒形，通過真空室外殼13的下端檐溝槽中的密封圈連接在真空室外殼13的下方。在電路封裝室筒殼31的外壁設置有引線接插件33。
[0114]電路封裝室蓋帽32為圓盤形，通過密封壓環(huán)覆蓋在電路封裝室筒殼31的下端面。在電路封裝室蓋帽32的中心設有通過冷指保護套的圓孔，通過密封壓環(huán)和金屬冷指筒套16密封連接。前端電路29和高壓電路30密封被緊湊地封裝在電路封裝室300內。
[0115]此外，各部分的形狀以及密封方式等不限于上述的形狀和方式，也可以是其他的形狀以及其他的密封方式等，只要能夠實現其目的即可。
[0116]實施例1
[0117]圖1是本實用新型的一個實施例的便攜式低溫半導體探測器裝置的縱向剖面示意圖。在圖1中示出了一種便攜式HPGe探測器裝置的實施例。本實施例的裝置設計適用于探測器電子學系統采用直流耦合電路設計的情況:在晶體內表面接觸極引出信號，前方電路為直流耦合，這種電路的抗震性能較好，因此，可以將封裝晶體的高氣壓晶體保護室100通過藍寶石片25直接耦合在圓盤形銅座22上，制冷機冷指24和探測器晶體的高氣壓晶體保護室100通過硬連接實現熱傳導。
[0118]本實施例的裝置包括五大部分:HPGe晶體I ;一個用于容納晶體的高純氮高氣壓晶體保護室100 ;—個用于維護低溫，存放高氣壓晶體保護室100的真空室200 個用于保護前端電路29和高壓電路30的電路封裝室300 ;—個用于給晶體制冷的制冷裝置400。
[0119]HPGe晶體I端面加保護環(huán)34，保護環(huán)技術可利用現有技術。本實施例同樣適用于不加保護環(huán)的HPGe探測器。
[0120]HPGe晶體I放置在充有兩個大氣壓(約為2 X 15Pa)的超高純氮氣的高氣壓晶體保護室100內。鋁制高氣壓晶體保護室外殼2的下端口設計有臺階，陶瓷材質的高氣壓晶體保護室蓋帽3置于高氣壓晶體保護室外殼2的臺階上，兩者通過楔形壓環(huán)4和銦O型圈5實現密封。
[0121]高氣壓晶體保護室蓋帽3的中心為上端帶彈簧的金針接觸電極7，接觸電極7通過彈性金針和HPGe晶體I的內表面接觸極接觸；晶體保護環(huán)接地電極8與HPGe晶體I的保護環(huán)34相接觸并成為接地電位；接觸電極7上的信號通過緊貼在高氣壓晶體保護室蓋帽3上的JFET+Cf//Rf阻容反饋電路9引出。
[0122]高氣壓晶體保護室100的上下端面與HPGe晶體I的上下端面之間設置有聚四氟乙烯墊片10，用于保護晶體免受沖撞損傷。
[0123]微型分子篩11設置在高氣壓晶體保護室100里面，用于吸收周圍材料緩慢釋放出的氣體分子或離子，維持高氣壓晶體保護室100的超純環(huán)境。
[0124]通過高氣壓晶體保護室蓋帽3上的金屬充排氣管6可實現給高氣壓晶體保護室100填充例如2 X 15Pa的超高純氮氣(99.9999%)，然后將金屬充排氣管6封死，高壓氮氣抑制裝置中雜質氣體的釋放，保護晶體表面態(tài)不受污染，使高氣壓晶體保護室100具有對HPGe晶體I的保護和存儲功能。
[0125]高氣壓晶體保護室100外壁的聚四氟乙烯膜12起到絕緣作用，避免高氣壓晶體保護室外殼2與真空室外殼13直接因高壓產生放電。
[0126]真空室200的所有密封均采用楔形壓環(huán)4與O型圈5相擠壓的方式密封。真空室外殼13、真空室蓋帽14、金屬冷指筒套16、塑料冷指套21這四者相互密封共同圍成真空室200。通過抽氣孔15給真空室200抽真空。真空室200不再具有給HPGe晶體I提供高純環(huán)境保護的功能，僅起到減小熱損失維持低溫狀態(tài)的作用，因此與傳統的設計相比本實用新型可適當降低真空度，到達能滿足斯特林制冷機快速制冷到液氮溫區(qū)真空度即可，一般需要約10_2Pa的真空度，再加上塑料冷指套21周圍的分子篩17以及真空室蓋帽14上的吸氣劑離子泵18的協同作用實現真空室200的超長時間真空維持，能有效防止對流熱損失。同時，輕質金屬材料的真空室外殼13的內壁為鍍金鏡面設計，能有效降低紅外輻射熱損失。綜合兩個方面的設計優(yōu)勢，可降低制冷機的功率，實現HPGe探測器的便攜式。
[0127]陶瓷材料的真空室蓋帽14上的信號引出線19和高壓引出線20分別和電路封裝室300中的前端電路29和高壓電路30相連接。
[0128]緊連著真空室200下方的是圍繞著金屬冷指筒套16的環(huán)形電路封裝室300。HPGe探測器測試所需的電子學系統包括前端電路29和高壓電路30，它們被緊湊地封裝在電路封裝室300內。電路封裝室筒殼31和電路封裝室蓋帽32均采用鋁或銅金屬材質，對電路起良好的電磁屏蔽。電路封裝室筒殼31和電路封裝室蓋帽32之間以及電