CS256236B1 - Systém pouzdra s polovodičovým detektorem - Google Patents

Abstract

Je řešeno uspořádání pouzdra s polovodičovým detektorem, umožňující minimalizací rozměrů a zaručující dobrý tepelný a elektrický kontakt polovodičového detektoru. Systém je tvořen chladovodem uzavřeným víkem se závitem. V pouzdře je umístěn polovodičový detektor, který je od víka oddělen první izolační podložkou a od stěn chladovodu druhou izolační podložkou. Pod polovodičovým detektorem je chladovod opatřen osazením, na němž je uložena tvarovaná pružná podložka z izolantu, kterou prochází elektrický kontakt. Je výhodné, když pružná podložka je v místě průchodu elektrického kontaktu zesílena. Systém lze použít pro většinu polovodičových detektorů sloužících k detekci ionizujícího záření, zvláště pak v systémech pro detekci rentgenového záření.

Description

Vynález se týká konstrukčního řešení systému pouzdra s polovodičovým detektorem pro detekci ionizujícího záření.

Při spektrometrickém měření ionizujícího záření pomocí polovodičového detektoru bývá tento detektor spolu se vstupní Částí elektronicky umístěn v kryostatu a chlazen, obvykle kapalným dusíkem. Rozhodující vlastností systému z hlediska kvality je energetické rozlišení.

To je možno zlepšit jednak zmenšením parazitních kapacit vstupní části elektroniky, jednak dobrým chlazením. Proto bývá polovodičový detektor, spolu se vstupní částí elektroniky stíněn proti tepelnému záření z pláště kryostatu. Dalším důležitým kriteriem pří porovnání vlastností systému je spotřeba chladivá. Z tohoto hlediska je vhodné minimalizovat celkový objem a hmotnost pouzdra polovodičového detektoru.

Dosud jsou známa dvě řešení systému pouzdra s polovodičovým detektorem, která se snaží řešit energetické rozlišení systému a jeho chlazení. První z nich užívá sevření polovodičového detektoru mezi část pouzdra a pevný elektrický kontakt odvádějící signál z polovodičového detektoru. Hlavní nevýhodou tohoto uspořádání je nedostatečná kompenzace změn rozměrů pouzdra a polovodičového detektoru, jež se projeví při ochlazení na teplotu blízkou bodu varu dusíku. Při slabém sevření polovodičového detektoru může dojít ke zhoršení tepelného nebo elektrického kontaktu. Při silném sevření může dojít k mechanickému poškození polovodičového detektoru.

Druhý způsob použivá pevné sevření polovodičového detektoru mezi dvě části pouzdra, kde elektrický kontakt je přitlačován pomocí pružiny k detektoru. Z hlediska tepelného kontaktu má toto řešení stejné nevýhody jako v předchozím případě a navíc elektrický kontakt má větší parazitní kapacitu projevující se zhoršením energického rozlišení systému.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje systém pouzdra s polovodičovým detektorem podle vynálezu. Pouzdro je tvořeno chladovodem uzavřeným víkem se závitem. V pouzdře je umístěn polodičový detektor oddělený od víka první izolační podložkou, která je s víkem v tepelném kontaktu a od stěny chladovodu druhou izolační podložkou, která je v tepelném kontaktu s chladovodem. V pouzdře je též umístěn elektrický kontakt pro odvod signálu z polovodičového detektoru. Podstatou vynálezu je, že chladovod je pod polovodičovým detektorem opatřen osazením, na němž je uložena tvarovaná pružná podložka z izolantu. Touto tvarovanou pružnou podložkou prochází elektrický kontakt. Je výhodné, když tvarovaná pružná podložka je v místě průchodu elektrického kontaktu zesílena.

Výhodou tohoto uspořádání systému pouzdra s polovodičovým detektorem s tvarovanou pružnou podložkou podle vynálezu je, že zaručuje stálé tepelné spojení polovodičového detektoru s víkem pouzdra a stálé elektrické spojení polovodičového detektoru s elektrickým kontaktem i při změně rozměrů pouzdra a polovodičového detektoru, způsobené ochlazením na teplotu blízkou bodu varu dusíku. Odstraňuje se též nebezpečí mechanického poškození polovodičového detektoru a zjednodušuje se jeho montáž. Oproti konstrukcím využívajícím vnější přítlačné síly, například pružiny, má uspořádání podle vynálezu menší parazitní kapacity, což se projeví lepším energetickým rozlišením systému, menšími rozměry a tím i menší hmotností, což má za následek menší odpař chladivá v systému. Zesílením tvarované pružné podložky v místě průchodu elektrického kontaktu se docílí lepší vedení tohoto kontaktu a zároveň lepší rozložení napětí v pružné podložce při namáhání, čímž se částečně předchází vzniku trvalé deformace.

Příklad uspořádání systému pouzdra s polovodičovým detektorem podle vynálezu je schematicky znázorněn na přiloženém výkrese v řezu.

Pouzdro v tomto systému je tvořeno chladovodem JL s víkem 6_ majícím závit. Pod tímto víkem 6 je umístěn polovodičový detektor 4^ který je od víka £ oddělen první izolační vložkou 5 a od stěn chladovodu 2 druhou izolační vložkou 2· Pod polovodičovým detektorem £ je na chladovodu 2 vytvořeno osazení 2· Toto osazení 2 lze nahradit například zarážkou, tvořenou šrouby apod. Na osazení 2 je uložena tvarovaná pružná podložka 2 z izolantu. Touto tvarovou pružnou podložkou 2. prochází elektrický kontakt 2· ^v tomto případě je tvarovaná pružná podlož ka 2 v místě průchodu elektrického kontaktu 2 zesílena.

Při změně rozměrů pouzdra a polovodičového detektoru 4, způsobené ochlazením na teplotu blízkou bodu varu dusíku, dochází ke zhoršení tepelného kontaktu polovodičového detektoru 4 s pouzdrem a ke zhoršení elektrického kontaktu polovodičového detektoru 2 s elektrickým kontaktem 2· Tomu se předchází tím, že při montáži se zašroubováním víka § do chladovodu 2 vytvoří ve tvarované pružné podložce 2 dostatečné předpětí. Toto předpětí pak při ochlazení pouzdra a polovodičového detektoru 2 stačí kompenzovat změnu rozměrů.

Systém lze s výhodou použít pro většinu polovodičových detektorů sloužících k detekci ionizujícího záření, zvláště pak v systémech pro detekci rentgenového záření.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Systém pouzdra s polovodičovým detektorem, kde pouzdro je tvořeno chladovodem uzavřeným víkem se závitem a v pouzdře je umístěn polovodičový detektor, který je od víke^oddělen první izolační vložkou, která je s víkem v tepelném kontaktu a od stěny chladovodu je oddělen druhou izolační vložkou, která je v tepelném kontaktu s chladovodem, přičemž v pouzkře je též umístěn elektrický kontakt, vyznačující se tím, že pod polovodičovým detektorem (4) je chladovod (1) opatřen osazením (8), na němž je uložena tvarovaná pružná podložka (2) z izolan tu a elektrický kontakt (3) prochází touto tvarovanou pružnou podložkou (2).
2. 2. Systém pouzdra s polovodičovým detektorem podle bodu 1 vyznačující se tím, že tvarovaná pružná podložka (2) je v místě průchodu elektrického kontaktu (3) zesílena.

   1 výkres

   Severografia, n. p., MOST

   Cena 2,40 Kčs