DE102012107480B4 - detecting device - Google Patents

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Abstract

Detektorvorrichtung, die dazu ausgebildet ist Licht zu empfangen und elektrische Signale zu erzeugen, mit einem Gehäuse und einem in dem Gehäuse angeordneten Detektor, wobei der Detektor einen Lichtsensor aufweist, der dazu ausgebildet ist, Licht zu empfangen und Elektronen freizusetzen, und der auf einem niedrigeren elektrischen Potentialniveau liegt, als das Gehäuse, wobei der Detektor durch eine elektrisch isolierende Zwischenanordnung in wärmeleitendem Kontakt zu dem Gehäuse steht, und wobei innerhalb des Gehäuses die Wärmeleitungsrichtung der Lichtausbreitungsrichtung des zu detektierenden Lichtes entgegengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Lichtsensor freigesetzten Elektronen innerhalb des Detektors frei fliegend mittels ausschließlich einer einzigen Beschleunigungsstufe über eine Beschleunigungsstrecke beschleunigt werden.A detector device configured to receive light and generate electrical signals comprising a housing and a detector disposed within the housing, the detector comprising a light sensor configured to receive light and to release electrons, and a light sensor electrical potential level is, as the housing, wherein the detector is by an electrically insulating intermediate arrangement in heat-conducting contact with the housing, and wherein within the housing, the heat conduction direction of the light propagation direction of the light to be detected is opposite, characterized in that the electrons released by the light sensor be accelerated freely within the detector using only a single acceleration stage over an acceleration distance.

Description

Die Erfindung betrifft eine Detektorvorrichtung, die dazu ausgebildet ist Licht zu empfangen und elektrische Signale zu erzeugen, mit einem Gehäuse und einem in dem Gehäuse angeordneten Detektor, wobei der Detektor einen Lichtsensor aufweist, der dazu ausgebildet ist, Licht zu empfangen und Elektronen freizusetzen, und der auf einem niedrigeren elektrischen Potentialniveau liegt, als das Gehäuse, wobei der Detektor durch eine elektrisch isolierende Zwischenanordnung in wärmeleitendem Kontakt zu dem Gehäuse steht, und wobei innerhalb des Gehäuses die Wärmeleitungsrichtung der Lichtausbreitungsrichtung des zu detektierenden Lichtes entgegengesetzt ist.The invention relates to a detector device, which is adapted to receive light and generate electrical signals, comprising a housing and a detector disposed in the housing, the detector having a light sensor, which is adapted to receive light and release electrons, and which is at a lower electrical potential level than the housing, wherein the detector is in thermally conductive contact with the housing by means of an electrically insulating intermediate arrangement, and within the housing the heat conduction direction is opposite to the light propagation direction of the light to be detected.

Detektorvorrichtungen der eingangs genannten Art weisen oft einen temperaturabhängigen Dunkelstrom auf, der Rauschen verursacht. Durch Kühlen kann dieser Dunkelstrom verringert werden.Detector devices of the type mentioned above often have a temperature-dependent dark current, which causes noise. By cooling, this dark current can be reduced.

Aus DE 10 2009 036 066 A1 ist ein optoelektronischer Detektor bekannt, der eine mit dem Detektor wärmeleitend verbundene Kühlvorrichtung, nämlich ein Peltierelement, aufweist. Zur Vermeidung des Entstehens von Tauwasser auf einer Oberfläche des optoelektronischen Detektors, ist ein Sensor zur Ermittlung eines momentanen Werts bezüglich der Umgebungsluftfeuchte und der Umgebungstaupunkttemperatur vorgesehen. Der Sensor ist mit einer Steuereinheit verbunden, welche die Kühlvorrichtung in Abhängigkeit des Werts steuert. Dieser optoelektronische Detektor hat den Vorteil, dass auf eine Kühlung nicht gänzlich verzichtet ist. Er hat jedoch den Nachteil, dass die tatsächliche Kühlleistung auf ein geringes Maß begrenzt ist; nämlich auf das Maß, bei dem kein Tauwasser entsteht. Dies hat im Ergebnis zur Folge, dass ein Detektorrauschen nur unzureichend vermieden ist.Out DE 10 2009 036 066 A1 An optoelectronic detector is known, which has a thermally conductively connected to the detector cooling device, namely a Peltier element. To avoid the formation of condensate on a surface of the optoelectronic detector, a sensor for determining a current value with respect to the ambient air humidity and the ambient dew point temperature is provided. The sensor is connected to a control unit which controls the cooling device as a function of the value. This optoelectronic detector has the advantage that cooling is not completely dispensed with. However, it has the disadvantage that the actual cooling capacity is limited to a small degree; namely to the degree at which no condensation occurs. As a result, the result is that detector noise is insufficiently avoided.

In derselben Druckschrift wird eine andere Detektorvorrichtung erwähnt, bei der der Detektor samt der Kühlvorrichtung, typischerweise einem Peltierelement, in einem luftdichten Gehäuse verkapselt ist, das mit einem getrockneten Gas gefüllt oder evakuiert ist. Die Abwärme der Kühlvorrichtung kann bei dieser Vorrichtung einem Kühlkörper zugeführt werden, der mit der Kühlvorrichtung wärmeleitend verbunden ist und/oder zum Beheizen anderer Bauteile, beispielsweise einem Eintrittsfenster des Gehäuses, verwendet werden. Diese Detektorvorrichtung wird jedoch als nachteilig ausgewiesen, weil die luftdichte Verkapselung aufwendig ist.In the same document, another detector device is mentioned in which the detector together with the cooling device, typically a Peltier element, is encapsulated in an airtight housing which is filled or evacuated with a dried gas. The waste heat of the cooling device can be supplied to a heat sink in this device, which is thermally conductively connected to the cooling device and / or used for heating other components, such as an entrance window of the housing. However, this detector device is identified as disadvantageous because the airtight encapsulation is expensive.

Tatsächlich hat sich in der Praxis sogar gezeigt, dass diese Detektorvorrichtung noch weitere Nachteile hat. Insbesondere ist das Kühlen oft nicht sehr effektiv. Darüber hinaus gestaltet sich das Kühlen als besonders schwierig, wenn sich der Detektor auf einem anderen elektrischen Potentialniveau befinden muss, als das Gehäuse. In diesem Fall kann das Peltierelement nicht einfach zwischen Gehäuse und Detektor angeordnet werden. Eine solche Potentialdifferenz ist zumeist dann notwendig, wenn innerhalb des Detektors eine Beschleunigung von Photoelektronen erfolgen soll.In fact, it has even been shown in practice that this detector device has further disadvantages. In particular, cooling is often not very effective. In addition, cooling is particularly difficult when the detector must be at a different electrical potential level than the housing. In this case, the Peltier element can not be easily arranged between the housing and the detector. Such a potential difference is usually necessary if an acceleration of photoelectrons is to take place within the detector.

Beispielsweise aus US 5 508 740 A , aus US 5 596 228 A oder aus US 4 833 889 A sind Detektorvorrichtungen bekannt, bei denen jeweils auf der einer Lichteinfallseite eines Lichtsensors abgewandten Seite eine aktive Kühlvorrichtung vorgesehen ist. Diese Detektorvorrichtungen haben den Nachteil, dass ein Großteil der Kühlleistung ungenutzt verloren geht.For example US 5 508 740 A , out US 5 596 228 A or off US 4,833,889 A Detector devices are known in which an active cooling device is provided in each case on the side facing away from a light incidence side of a light sensor. These detector devices have the disadvantage that a large part of the cooling capacity is lost unused.

Auch aus WO 99/ 59 186 A1 ist eine Detektorvorrichtung mit einer Kühlung, nämlich eine Detektorvorrichtung mit einem mittels eines Peltierelements gekühlten Photomultiplier bekannt.Also from WO 99/59186 A1 is a detector device with a cooling, namely a detector device with a means of a Peltier element cooled photomultiplier known.

Aus JP H11- 329 338 A ist eine Detektionsvorrichtung bekannt, die in einem Gehäuse eine Photovervielfacher-Röhre und ein ringförmiges Peltierelement aufweist. Das Peltierelement kühlt eine photoelektrische Oberfläche. Es ist ein Sockel vorhanden, der sich an dem Gehäuse abstützt und der die Photovervielfacher-Röhre hält. Der Sockel drückt das Peltier-Element mittels der Photovervielfacher-Röhre gegen das Gehäuse, wodurch das Peltierelement fixiert ist.From JP H11-329 338 A a detection device is known, which has in a housing a photomultiplier tube and an annular Peltier element. The Peltier element cools a photoelectric surface. There is a socket which rests against the housing and holds the photomultiplier tube. The pedestal presses the Peltier element against the housing by means of the photomultiplier tube, whereby the Peltier element is fixed.

Aus US 4 833 889 A ist eine thermoelektrische Kühlvorrichtung bekannt, die zum Kühlen von optischen Strahlungsdetektoren ausgebildet ist. Die Kühlvorrichtung enthält mehrere thermoelektrische Kühlanordnungen von aufeinanderfolgend kleinerer Größe, die in einer pyramidenförmigen Konfiguration angeordnet sind. Die Kühlanordnungen umfassen jeweils Peltier-Kühlelemente sowie polierte, wärmeleitende, becherförmige und ineinander geschachtelte Hitzeschilde. Der äußerste Hitzeschild weist ein Fenster auf, das durch die Peltier-Kühlelemente erwärmt wird, um Feuchtigkeitskondensation zu verhindern.Out US 4,833,889 A a thermoelectric cooling device is known, which is designed for cooling of optical radiation detectors. The cooling device includes a plurality of thermoelectric cooling assemblies of successively smaller size arranged in a pyramidal configuration. The cooling arrangements each comprise Peltier cooling elements as well as polished, heat-conducting, cup-shaped and nested heat shields. The outermost heat shield has a window which is heated by the Peltier cooling elements to prevent moisture condensation.

Aus US 4 926 227 A ist eine Detektorvorrichtung mit einem optischen Sensor bekannt. Die Detektorvorrichtung weist ein Peltierelement auf, dessen kalte Seite mit dem optischen Sensor in Kontakt steht. Die warme Seite des Peltierelements erwärmt ein Fenster der Detektorvorrichtung, um ein Beschlagen zu verhindern.Out US 4,926,227A For example, a detector device with an optical sensor is known. The detector device has a Peltier element whose cold side is in contact with the optical sensor. The warm side of the Peltier element heats a window of the detector device to prevent fogging.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Detektorvorrichtung anzugeben, die eine Detektion von Licht, insbesondere von Licht, das von einer mikroskopischen Probe ausgeht, bei einem besonders guten Signal-zu-Rauschverhältnis ermöglicht.It is the object of the present invention to provide a detector device which detects light, in particular light emanating from a microscopic sample in a particularly good signal-to-noise ratio allows.

Die Aufgabe wird durch eine Detektorvorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass , dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Lichtsensor freigesetzten Elektronen innerhalb des Detektors frei fliegend mittels ausschließlich einer einzigen Beschleunigungsstufe über eine Beschleunigungsstrecke beschleunigt werden.The object is achieved by a detector device of the aforementioned type, which is characterized in that, characterized in that the electrons released by the light sensor are accelerated freely within the detector by means of only a single acceleration stage over an acceleration distance.

Bei der erfindungsgemäßen Detektorvorrichtung ist eine effiziente Kühlung ermöglicht, die das Auftreten von störenden und signalverfälschenden Dunkelströmen zumindest stark reduziert.In the detector device according to the invention an efficient cooling is possible, which at least greatly reduces the occurrence of disturbing and signal-distorting dark currents.

Die erfindungsgemäße Detektorvorrichtung hat den besonderen Vorteil, dass durch das Anordnen des Lichtsensors, beispielsweise einer Photokathode, auf einem niedrigen elektrischen Potentialniveau auf einfache Weise und weitgehend ohne zusätzliche Bauteile, wie bei einer Dynodenkaskade eines Photomultipliers, eine hohe Beschleunigung der freigesetzten Elektronen ermöglicht ist. Störende und signalverfälschende Einflüsse von zusätzlichen Bauteilen sind hierdurch wirkungsvoll vermieden.The detector device according to the invention has the particular advantage that by arranging the light sensor, for example a photocathode, at a low electrical potential level in a simple manner and largely without additional components, as in a dynode cascade of a photomultiplier, a high acceleration of the released electrons is possible. Disturbing and signal-distorting influences of additional components are thereby effectively avoided.

Die von dem Lichtsensor freigesetzten Elektronen werden innerhalb des Detektors frei fliegend mittels ausschließlich einer einzigen Beschleunigungsstufe über eine Beschleunigungsstrecke beschleunigt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die von dem Lichtsensor freigesetzten Elektronen innerhalb des Detektors frei fliegend mittels ausschließlich einer einzigen Beschleunigungsstufe über eine Beschleunigungsstrecke mit einer Beschleunigungsspannung von mehr als 1500 V, insbesondere mehr als 2000 V, insbesondere mehr als 4000 V, insbesondere mehr als 6000 V, insbesondere ca. 8000 V beschleunigt werden.The electrons released by the light sensor are accelerated freely within the detector by means of only a single acceleration stage over an acceleration distance. In particular, it can be provided that the electrons released by the light sensor within the detector flying freely by means of only a single acceleration stage over an acceleration distance with an acceleration voltage of more than 1500 V, in particular more than 2000 V, in particular more than 4000 V, in particular more than 6000 V, in particular about 8000 V are accelerated.

Zur Erzeugung eines ausreichend hohen Detektionssignales kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Beschleunigungsstufe ein Absorber zur Vervielfachung der Zahl der Elektronen und/oder eine Lawinendiode nachgeschaltet ist, die unterhalb ihrer Durchbruchspannung betrieben wird.To generate a sufficiently high detection signal can be advantageously provided that the acceleration stage is followed by an absorber for multiplying the number of electrons and / or an avalanche diode, which is operated below its breakdown voltage.

Vorzugsweise ist die Zwischenanordnung hochspannungsfest und elektrisch durchschlagsfest ausgebildet. Um dies zu erreichen, können besondere Bauteile und Materialen verwendet werden, von denen exemplarisch weiter unten einige erwähnt und beschrieben sind.Preferably, the intermediate assembly is high voltage resistant and electrically resistant to electrical shock. To achieve this, special components and materials may be used, some of which are mentioned and described below by way of example.

Die erfindungsgemäße Detektorvorrichtung kann derart aufgebaut sein, dass die Potentialdifferenz zwischen dem Lichtsensor und dem Gehäuse mehr als 1500 V, insbesondere mehr als 2000 V, insbesondere mehr als 4000 V, insbesondere mehr als 6000 V, insbesondere ca. 8000 V beträgt. Eine solche Detektorvorrichtung ist in der Lage Detektionssignale abzugeben, die deutlich weniger verrauscht sind, als Signale von Systemen mit Photomultipliern.The detector device according to the invention may be constructed such that the potential difference between the light sensor and the housing is more than 1500 V, in particular more than 2000 V, in particular more than 4000 V, in particular more than 6000 V, in particular about 8000 V. Such a detector device is able to emit detection signals that are significantly less noisy than signals from systems with photomultipliers.

Vorzugsweise ist die Zwischenanordnung zwischen einer Lichtsensorebene des Lichtsensors und einer Eintrittsöffnungsebene des Gehäuses, in der eine Eintrittsöffnung für das zu detektierende Licht vorhanden ist, angeordnet. Hierbei kann vorgesehen sein, dass das zu detektierende Licht durch die Zwischenanordnung hindurch, beispielsweise durch einen in die Zwischenanordnung integrierten durchsichtigen Block, insbesondere einen Glasblock, oder durch einen Durchtrittskanal hindurch verläuft. Es kann alternativ auch vorgesehen sein, dass die Zwischenanordnung zwischen einer Lichtsensorebene des Lichtsensors und einer Eintrittsöffnungsebene des Gehäuses, in der eine Eintrittsöffnung für das zu detektierende Licht vorhanden ist, angeordnet und dass das zu detektierende Licht an der Zwischenanordnung vorbei zu dem Lichtsensor gelangt.Preferably, the intermediate arrangement between a light sensor plane of the light sensor and an inlet opening plane of the housing, in which an inlet opening for the light to be detected is provided, is arranged. It can be provided that the light to be detected passes through the intermediate arrangement, for example through a transparent block integrated in the intermediate arrangement, in particular a glass block, or through a passageway. Alternatively, it can also be provided that the intermediate arrangement is arranged between a light sensor plane of the light sensor and an inlet opening plane of the housing in which an inlet opening for the light to be detected is present, and that the light to be detected passes the intermediate arrangement to the light sensor.

Bei einer besonderen Ausführungsform weist der Detektor ein eigenes Detektorgehäuse auf, wobei die Zwischenanordnung zwischen dem Gehäuse und dem Detektorgehäuse angeordnet ist.In a particular embodiment, the detector has its own detector housing, wherein the intermediate arrangement is arranged between the housing and the detector housing.

Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Zwischenanordnung und das Detektorgehäuse mechanisch ineinander greifen und/oder dass der Detektor ein eigenes Detektorgehäuse mit einem umlaufenden Vorsprung aufweist, der in eine umlaufende Nut der Zwischenanordnung oder eines Bauteils der Zwischenanordnung eingreift. Diese Ausführungen haben den Vorteil einer besonderen mechanischen Stabilität. Insbesondere besteht bei diesen Ausführungen nicht die Gefahr einer ungewollten Dejustierung der Komponenten zueinander.It can be provided, in particular, that the intermediate arrangement and the detector housing engage mechanically in one another and / or that the detector has its own detector housing with a peripheral projection which engages in a circumferential groove of the intermediate arrangement or of a component of the intermediate arrangement. These designs have the advantage of a special mechanical stability. In particular, in these embodiments, there is no risk of unwanted misalignment of the components to each other.

Wie bereits erwähnt, kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Lichtweg für das zu detektierende Licht innerhalb des Gehäuses, insbesondere vollständig, durch Glas, insbesondere einen Glasblock, insbesondere durch Quarzglas, verläuft und/oder dass die Zwischenanordnung wenigstens einen Glasblock, insbesondere aus Quarzglas, aufweist, durch den der Lichtweg für das zu detektierende Licht verläuft. Auf diese Weise ist weitgehend vermieden, dass sich auf dem Lichtweg Schmutz oder Kondenswasser ablagert und dass das zu detektierende Licht ungewollt abgeschwächt oder abgelenkt wird.As already mentioned, it can advantageously be provided that the light path for the light to be detected within the housing, in particular completely, runs through glass, in particular a glass block, in particular through quartz glass, and / or that the intermediate arrangement comprises at least one glass block, in particular made of quartz glass, through which passes the light path for the light to be detected. In this way, it is largely avoided that dirt or condensation deposits on the optical path and that the light to be detected is unintentionally attenuated or deflected.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform, wird das Glas durch einen Spalt unterbrochen, der zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen und als thermisch isolierendes Element dient. Dieser Spalt kann mit einem Gas, einer durchsichtigen, thermisch und elektrisch isolierenden Flüssigkeit oder einem durchsichtigen, flexiblen thermisch isolierenden Feststoff gefüllt sein. Das Medium im Spalt kann die Funktion eines Immersionsmediums annehmen und somit Reflexion an den Glasoberflächen vermindern und den optischen Wirkungsgrad steigern.In a particularly advantageous embodiment, the glass is interrupted by a gap which serves to compensate for manufacturing tolerances and as a thermally insulating element. This gap can be made with a gas, a transparent, thermally and electrically insulating liquid or a transparent, flexible thermally insulating Be filled solid. The medium in the gap can take on the function of an immersion medium and thus reduce reflection on the glass surfaces and increase the optical efficiency.

Eine besonders effiziente Kühlung des Lichtsensors ist bei einer besonderen Ausführungsform erreicht, bei der die Zwischenanordnung auf der Lichteinfallseite des Lichtsensors in unmittelbarem Kontakt zu dem Lichtsensor und/oder zu einem den Lichtsensor tragenden Substrat steht.A particularly efficient cooling of the light sensor is achieved in a particular embodiment in which the intermediate arrangement on the light incidence side of the light sensor is in direct contact with the light sensor and / or with a substrate carrying the light sensor.

Wie bereits erwähnt, kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass ein Lichtweg für das zu detektierende Licht festgelegt ist, der durch die Zwischenanordnung, insbesondere ein Kühlbauteil der Zwischenanordnung, hindurch oder an der Zwischenanordnung vorbei verläuft. Auf diese Weise kann eine symmetrische und gleichmäßige Kühlung des Lichtsensors, insbesondere auf seiner Lichteinfallseite, erreicht werden, wodurch das Dunkelstromverhalten erheblich verbessert ist.As already mentioned, it can be advantageously provided that a light path is defined for the light to be detected, which extends through the intermediate arrangement, in particular a cooling component of the intermediate arrangement, or past the intermediate arrangement. In this way, a symmetrical and uniform cooling of the light sensor, in particular on its light incident side, can be achieved, whereby the dark current behavior is considerably improved.

Bei einer besonderen Ausführung ist vorgesehen, dass der Lichtsensor und das Gehäuse mittels der Zwischenanordnung wärmeleitend verbunden sind, wobei die Kontaktfläche der Zwischenanordnung mit dem Lichtsensor kleiner ist, als die Kontaktfläche der Zwischenanordnung mit dem Gehäuse. Eine solche Ausführung hat den ganz besonderen Vorteil, dass einerseits ein besonders guter Wärmeabtransport von dem Lichtsensor weg gewährleistet ist, während andererseits die freie Zugänglichkeit der lichtempfindlichen Oberfläche des Lichtsensors für das zu detektierende Licht allenfalls geringfügig eingeschränkt ist.In a particular embodiment, it is provided that the light sensor and the housing are thermally conductively connected by means of the intermediate arrangement, wherein the contact surface of the intermediate arrangement with the light sensor is smaller than the contact surface of the intermediate arrangement with the housing. Such a design has the very special advantage that on the one hand a particularly good heat dissipation away from the light sensor is ensured, while on the other hand, the free accessibility of the photosensitive surface of the light sensor for the light to be detected is possibly limited slightly.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist die Zwischenanordnung mehrere Kühlbauteile auf, die schichtartig gestapelt sind. Insbesondere können die Kühlbauteile ringförmig ausgebildet sein, so dass ein Durchtrittskanal für das zu detektierende Licht vorhanden ist. In dem Durchtrittskanal kann insbesondere auch ein durchsichtiger Block, insbesondere ein Glasblock, angeordnet werden, durch den das zu detektierende Licht verläuft.In a particularly advantageous embodiment, the intermediate arrangement has a plurality of cooling components, which are stacked in layers. In particular, the cooling components may be annular, so that a passageway for the light to be detected is present. In particular, a transparent block, in particular a glass block, can be arranged in the passageway, through which the light to be detected passes.

Insoweit kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Zwischenanordnung mehrere ringförmige Kühlbauteile aufweist, die schichtartig gestapelt sind, und dass die ringförmigen Kühlbauteile einen Glasblock, insbesondere aus Quarzglas, umgeben, durch den der Lichtweg für das zu detektierende Licht verläuft.In that regard, it can be provided, in particular, that the intermediate arrangement has a plurality of annular cooling components which are stacked in layers, and that the annular cooling components surround a glass block, in particular of quartz glass, through which the light path for the light to be detected passes.

Bei einer besonderen Ausführungsform weist die Zwischenanordnung mehrere ringförmige Kühlbauteile auf, die schichtartig gestapelt sind. Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass die Stapelrichtung parallel zur Wärmetransportrichtung verläuft.In a particular embodiment, the intermediate arrangement has a plurality of annular cooling components, which are stacked in layers. In particular, it can be provided that the stacking direction is parallel to the heat transport direction.

Bei einer besonderen Ausführung kann vorgesehen sein, dass wenigstens zwei Kühlbauteile koaxial zueinander angeordnet sind. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Lichtweg für das zu detektierende Licht entlang der Rotationssymmetrieachse der Kühlbauteile verläuft. Darüber hinaus kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass die Zwischenanordnung in Kontakt zu einem Eintrittsfenster oder einer Eintrittsoptik des Gehäuses steht. Eine solche Anordnung zeichnet sich dadurch aus, dass ein Lichtsensor des Detektors besonders effektiv gekühlt werden kann, weil ein direkter Wärmetransport von dem Lichtsensor bzw. seinem Substrat zu dem Gehäuse erfolgt.In a particular embodiment it can be provided that at least two cooling components are arranged coaxially with each other. In this case, provision can be made, in particular, for the light path for the light to be detected to run along the rotational symmetry axis of the cooling components. In addition, it can be provided in an advantageous manner that the intermediate arrangement is in contact with an entrance window or an entrance optics of the housing. Such an arrangement is characterized in that a light sensor of the detector can be cooled particularly effectively, because a direct heat transfer from the light sensor or its substrate to the housing takes place.

Es kann vorteilhaft insbesondere vorgesehen sein, dass die Zwischenanordnung mehrere Kühlbauteile aufweist, die thermisch in Reihe geschaltet sind. Insbesondere kann ganz besonders vorteilhaft vorgesehen sein, dass eines der Kühlbauteile als passives Kühlbauteil, bspw. als Bornitridring, ausgebildet ist und in unmittelbarem Kontakt zu einem Lichtsensor und/oder zu einem lichtsensortragenden Substrat steht.It can be advantageously provided in particular that the intermediate arrangement comprises a plurality of cooling components, which are thermally connected in series. In particular, it can be provided with particular advantage that one of the cooling components is designed as a passive cooling component, for example as a boron nitride ring, and is in direct contact with a light sensor and / or a light-sensor-carrying substrate.

In besonders vorteilhafter Weise ist bei einer besonderen Ausführungsform vorgesehen, dass wenigstens eines der Kühlbauteile als wärmeleitendes, elektrisch isolierendes Zwischenelement ausgebildet ist und/oder dass wenigstens eines der Kühlbauteile als passives Kühlbauteil ausgebildet ist, durch das hindurch ein Wärmestrom stattfindet.In a particularly advantageous manner, it is provided in a particular embodiment that at least one of the cooling components is designed as a heat-conducting, electrically insulating intermediate element and / or that at least one of the cooling components is designed as a passive cooling component through which a heat flow takes place.

Alternativ oder zusätzlich kann vorteilhaft auch vorgesehen sein, dass wenigstens eines der Kühlbauteile als aktives Kühlbauteil, insbesondere als Peltierelement oder als Wärmepumpe oder als Heat-Pipe, ausgebildet ist. Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung ist das Kühlbauteil als ringförmiges Peltierelement ausgebildet. Eine solche Ausführung bietet den Vorteil, dass durch die Ringmitte der Lichtweg für das zu detektierende Licht verlaufen kann, so dass der Lichtweg beim Durchtritt durch das ringförmige Peltierelement im Wesentlichen koaxial zur Rotationssymmetrieachse des ringförmigen Peltierelements angeordnet ist.Alternatively or additionally, it can also advantageously be provided that at least one of the cooling components is designed as an active cooling component, in particular as a Peltier element or as a heat pump or as a heat pipe. In a particularly advantageous embodiment, the cooling component is designed as an annular Peltier element. Such an embodiment has the advantage that the light path for the light to be detected can run through the middle of the ring, so that the light path is arranged when passing through the annular Peltier element substantially coaxially to the rotational symmetry axis of the annular Peltier element.

Insbesondere um den oben genannten Potentialdifferenzen standhalten zu können, ist bei einer besonderen Ausführungsform vorgesehen, dass wenigstens eines der Kühlbauteile zumindest teilweise aus einem elektrisch isolierenden und thermisch leitenden Material, insbesondere aus Bornitrid, Aluminiumnitrid, Aluminiumoxid, Diamant, synthetischem Diamant, einem flexiblen wärmeleitenden Material, wärmeleitendem Gummi oder einer Kombination aus diesen Materialien, besteht. Diese Stoffe zeichnen sich einerseits durch eine hohe Wärmeleitfähigkeit und andererseits durch eine sehr geringe elektrische Leitfähigkeit aus. Darüber hinaus bieten diese Materialien den Vorteil, dass sie, bspw. durch Schleifen, Drehen oder Fräsen, einfach und genau bearbeitbar sind.In particular, in order to be able to withstand the above-mentioned potential differences, it is provided in a particular embodiment that at least one of the cooling components at least partially made of an electrically insulating and thermally conductive material, in particular boron nitride, aluminum nitride, alumina, diamond, synthetic diamond, a flexible thermally conductive material , thermally conductive rubber or a combination of these materials. Draw these substances on the one hand by a high thermal conductivity and on the other hand by a very low electrical conductivity. In addition, these materials offer the advantage that they can be processed simply and accurately, for example by grinding, turning or milling.

Bei einer besonderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass wenigstens eines der Kühlbauteile sowohl ein elektrischer Isolator, als auch ein thermischer Leiter ist. Insbesondere um dies zu erreichen, kann das Kühlbauteil zumindest teilweise aus einem Kompositmaterial bestehen. Beispielsweise kann das Kühlbauteil jeweils einen Kern aus einem thermisch leitenden Material, beispielsweise aus einem Metall, wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer, aufweisen, der wenigstens teilweise von einem elektrischen Isolator umgeben ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der umgebende elektrische Isolator - bezogen auf die Wärmeleitungsrichtung - dünner ist, als der Kern. Insbesondere kann der Kern eine Dicke von mehreren Millimetern oder gar mehreren Zentimetern aufweisen.In a particular embodiment it is provided that at least one of the cooling components is both an electrical insulator and a thermal conductor. In particular, to achieve this, the cooling member may at least partially consist of a composite material. For example, the cooling member may each comprise a core of a thermally conductive material, for example of a metal, such as aluminum or copper, which is at least partially surrounded by an electrical insulator. In particular, it can be provided that the surrounding electrical insulator - with respect to the heat conduction direction - is thinner than the core. In particular, the core may have a thickness of several millimeters or even several centimeters.

Als Kompositbauteil kann das Kühlbauteil, insbesondere aufgrund der leichten Bearbeitbarkeit eines beispielsweise metallischen Kerns, ohne größeren Aufwand auch in außergewöhnlichen Formen hergestellt werden.As a composite component, the cooling component, in particular due to the easy machinability of a metallic core, for example, can be produced without great effort in exceptional forms.

Einerseits fungiert der Kern als Abstandhalter beispielsweise zwischen dem Lichtsensor und einem Gehäuse oder beispielsweise zwischen dem Lichtsensor und einem, insbesondere als Peltierelement ausgeführten, Kühlbauteil. Darüber hinaus wird die Eigenschaft der guten Wärmeleitfähigkeit des Blocks ausgenutzt. Zur Herbeiführung einer elektrischen Isolation ist der Block von einem elektrischen Isolator umgeben. Bei einer besonderen Ausführung ist der elektrische Isolator als Isolatorfolie, insbesondere als Kunststofffolie, ausgeführt. Beispielsweise bietet sich die Verwendung einer Kaptonfolie an. Da eine geeignete Kunststofffolie, beispielsweise eine Kaptonfolie, bereits bei einer Dicke von Bruchteilen eines Millimeters eine sehr hohe elektrische Durchschlagfestigkeit aufweisen kann, kann die elektrische Isolatorfolie wesentlich dünner ausgebildet sein, als der Kern. Hierdurch wird insbesondere erreicht, dass die elektrische Isolatorfolie kaum thermisch isolierend wirkt. Die besondere Kombination des wärmeleitenden Kerns mit der dünneren elektrischen Isolationsfolie führt zu einem Kühlbauteil, das sowohl elektrisch isolierend, als auch thermisch leitend ist.On the one hand, the core acts as a spacer, for example, between the light sensor and a housing or, for example, between the light sensor and a cooling component, in particular a Peltier element. In addition, the property of good thermal conductivity of the block is exploited. To provide electrical isolation, the block is surrounded by an electrical insulator. In a particular embodiment, the electrical insulator is designed as an insulator film, in particular as a plastic film. For example, the use of a Kaptonfolie offers. Since a suitable plastic film, for example a Kapton film, can already have a very high electrical breakdown strength at a thickness of fractions of a millimeter, the electrical insulator film can be substantially thinner than the core. In this way, in particular, it is achieved that the electrical insulator foil hardly has a thermally insulating effect. The particular combination of the thermally conductive core with the thinner electrical insulation film leads to a cooling component that is both electrically insulating, as well as thermally conductive.

Der umgebende elektrische Isolator kann auch aus einem zunächst flüssigen Material bestehen, das beispielsweise durch Streichen, Aufspritzen oder Tauchen auf den Kern aufgebracht wird und dort aushärtet.The surrounding electrical insulator may also consist of an initially liquid material which is applied, for example, by brushing, spraying or dipping on the core and cures there.

In besonders vorteilhafter Weise kann vorgesehen sein, dass eines der Kühlbauteile als passives Kühlbauteil ausgebildet ist, durch das hindurch ein Wärmestrom stattfindet. Von besonderem Vorteil ist es, wenn das passive Kühlbauteil eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, um einen schnellen Wärmetransport zu gewährleisten. Insoweit kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Zwischenanorndung oder wenigstens eines der Kühlbauteile eine Wärmeleitfähigkeit größer 1 W/mK, insbesondere größer 10 W/mK, insbesondere größer 100 W/mK, ganz insbesondere größer 500 W/mK aufweist.In a particularly advantageous manner, it can be provided that one of the cooling components is designed as a passive cooling component through which a heat flow takes place. It is particularly advantageous if the passive cooling component has good thermal conductivity in order to ensure rapid heat transfer. In that regard, can be advantageously provided that the Zwischenanorndung or at least one of the cooling components has a thermal conductivity greater than 1 W / mK, in particular greater than 10 W / mK, in particular greater than 100 W / mK, very particularly greater than 500 W / mK.

Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung ist die Zwischenanordnung bzw. wenigstens eines der Kühlbauteile der Zwischenanordnung derart geformt und dimensioniert, dass sie sich passgenau und möglichst großflächig an das zu kühlende Bauteil der Detektorvorrichtung, insbesondere an einen Lichtsensor und/oder an ein lichtsensortragendes Substrat, anschmiegen kann. Hierdurch ist eine besonders gute Kühlung erreichbar. Gleiches gilt in analoger Weise auch für den Fall, dass eines der Kühlbauteile als aktives Kühlbauteil ausgebildet ist. Die Ausformung der Zwischenanordnung erfolgt jedoch vorzugsweise stets derart, dass die Funktion des Detektors und/oder die Funktion von Teilen des Detektors nicht nachteilig, bspw. durch Abschattung eines Lichtweges, beeinträchtigt ist.In a particularly advantageous embodiment, the intermediate arrangement or at least one of the cooling components of the intermediate assembly is shaped and dimensioned so that they fit snugly and as large as possible to the component to be cooled of the detector device, in particular to a light sensor and / or a light sensor-carrying substrate can. As a result, a particularly good cooling can be achieved. The same applies analogously to the case in which one of the cooling components is designed as an active cooling component. However, the formation of the intermediate arrangement is preferably always such that the function of the detector and / or the function of parts of the detector is not adversely affected, for example. By shading a light path.

Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung, die insbesondere dann einsetzbar ist, wenn der Detektor und/oder Teile des Detektors auf einem anderen elektrischen Potentialniveau liegen, als das Gehäuse, ist die Zwischenanordnung oder wenigstens eines der Kühlbauteile elektrisch weitgehend isolierend ausgebildet. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Zwischenanordnung oder wenigstens eines der Kühlbauteile eine elektrische Leitfähigkeit kleiner als 10-7 S/m, insbesondere kleiner als 10-8 S/m aufweist.In a particularly advantageous embodiment, which can be used in particular when the detector and / or parts of the detector are at a different electrical potential level than the housing, the intermediate arrangement or at least one of the cooling components is electrically largely insulating. In particular, it can be provided that the intermediate arrangement or at least one of the cooling components has an electrical conductivity of less than 10 -7 S / m, in particular less than 10 -8 S / m.

Insbesondere für Ausführungsformen, bei denen hohe Potentialdifferenzen vorliegen, kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Zwischenanordnung oder wenigstens ein Kühlbauteil der Zwischenanordnung zur Erhöhung der Kriechstromfestigkeit an einer Außenfläche einen mittels eines Labyrinths und/oder mittels Rippen und/oder mittels wenigstens einer Nut und/oder mittels wenigstens eines Vorsprungs verlängerten Kriechweg aufweist.In particular for embodiments in which high potential differences are present, it can be advantageously provided that the intermediate arrangement or at least one cooling component of the intermediate arrangement for increasing the tracking resistance on an outer surface by means of a labyrinth and / or by means of ribs and / or by means of at least one groove and / or Having extended by at least one projection creepage distance.

Bei einer ganz besonderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Zwischenanordnung oder wenigstens ein Kühlbauteil der Zwischenanordnung, insbesondere zur Erhöhung der Kriechstromfestigkeit, wenigstens einen umlaufenden Vorsprung oder wenigstens eine umlaufende Nut aufweist. Eine solche Ausführung hat den besonderen Vorteil, dass der Kriechweg entlang der Oberfläche des Kühlbauteils bzw. des weiteren Kühlbauteils verlängert wird, so dass die Gefahr eines elektrischen Überschlags zumindest vermindert ist.In a very particular embodiment, it is provided that the intermediate arrangement or at least one cooling component of the intermediate arrangement, in particular for increasing the tracking resistance, has at least one peripheral projection or at least one circumferential groove. Such a design has the particular advantage that the creepage path along the surface of the cooling component or of the further cooling component is extended, so that the risk of electrical flashover is at least reduced.

Insbesondere für Ausführungsformen, bei denen hohe Potentialdifferenzen vorliegen kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass Zwischenräume der Zwischenanordnung oder wenigstens ein Kühlbauteil der Zwischenanordnung mit einem elektrisch isolierenden Material gefüllt sind. Insbesondere bei der Verwendung eines thermoelektrischen Wandlers, insbesondere eines Peltierelements, kann zusätzlich vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Füllmaterial sowohl elektrisch, als auch thermisch isolierend ausgebildet ist. Bei einer besonderen Ausführung ist ein Kühlbauteil der Zwischenanordnung als thermoelektrischer Wandler, insbesondere als Peltierelement ausgebildet, dessen Zwischenräume mit Epoxidharz oder Silikon gefüllt, insbesondere ausgegossen, sind.In particular for embodiments in which high potential differences are present, it can be advantageously provided that intermediate spaces of the intermediate arrangement or at least one cooling component of the intermediate arrangement are filled with an electrically insulating material. In particular, when using a thermoelectric converter, in particular a Peltier element, may additionally be advantageously provided that the filler material is formed both electrically, and thermally insulating. In a particular embodiment, a cooling component of the intermediate arrangement is designed as a thermoelectric converter, in particular as a Peltier element, whose intermediate spaces are filled with epoxy resin or silicone, in particular poured out.

Durch das Füllen der Zwischenräume des Kühlbauteils und/oder des weiteren Kühlbauteils mit einem elektrisch isolierenden Material können ungewollte Spannungsüberschläge wirkungsvoll vermieden werden. Durch das Füllen mit elektrisch isolierendem Material ist ein Überschlagen von Funken entlang der Oberfläche von inneren Bauteilen, wie beispielsweise der zumeist säulenförmigen oder quaderförmigen Halbleiterelemente eines Peltierelements, wirkungsvoll unterbunden.By filling the intermediate spaces of the cooling component and / or the further cooling component with an electrically insulating material, unwanted voltage flashovers can be effectively avoided. By filling with electrically insulating material, a spattering of sparks along the surface of internal components, such as the usually columnar or cuboid semiconductor elements of a Peltier element, effectively prevented.

Insbesondere zur Vermeidung des Entstehens von Tauwasser kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Gehäuse gasdicht ist und/oder dass in dem Gehäuse ein Vakuum vorliegt. Bspw. kann auch vorgesehen sein, dass das gasdichte Gehäuse mit einem Gas, vorzugsweise einem getrockneten Gas, gefüllt wird, dessen Taupunkt besonders niedrig liegt. Beispielsweise kann es vorteilhaft sein, ein Trocknungsmittel in das Gehäuse einzubringen. Dieses dient dazu, eventuell noch vorhandene Restfeuchte zu entfernen oder eindringende Feuchtigkeit zu absorbieren.In particular, to avoid the formation of condensation, it can be advantageously provided that the housing is gas-tight and / or that there is a vacuum in the housing. For example. It can also be provided that the gas-tight housing is filled with a gas, preferably a dried gas, whose dew point is particularly low. For example, it may be advantageous to introduce a desiccant in the housing. This serves to remove any remaining moisture or to absorb penetrating moisture.

Bei einer besonderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Zwischenanordnung derart angeordnet ist, dass die Abwärme des Detektors und/oder eines, insbesondere aktiven, Kühlbauteils wenigstens ein Eintrittsfenster des Gehäuses und/oder eine Eintrittsoptik des Gehäuses erwärmt. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise die Abwärme des aktiven Kühlbauteils zur Vermeidung des Entstehens von Tauwasser auf dem Eintrittsfenster bzw. der Eintrittsoptik verwendet.In a particular embodiment, it is provided that the intermediate arrangement is arranged such that the waste heat of the detector and / or a, in particular active, cooling component heats at least one entrance window of the housing and / or an inlet optics of the housing. As a result, the waste heat of the active cooling component to avoid the formation of condensation on the entrance window or the entrance optics is used in an advantageous manner.

Bei einer besonders effizient kühlenden Ausführung ist ein passives Kühlbauteil vorgesehen, das Wärme von dem Lichtsensor und/oder von dem Substrat des Lichtsensors zu einem weiteren, aktiven, Kühlbauteil, insbesondere einem Peltierelement, leitet, das nicht mit dem Lichtsensor und nicht mit einem Substrat des Lichtsensors in unmittelbarem Kontakt steht. Zusätzlich ist vorgesehen, dass das weitere, aktive Kühlbauteil Wärme mittelbar oder unmittelbar an das Gehäuse abgibt. Durch die besondere Reihenfolge der Anordnung ist erreicht, dass die zusätzliche Prozesswärme des aktiven Kühlbauteils nicht durch das passive Kühlbauteil hindurch geleitet werden muss.In a particularly efficient cooling embodiment, a passive cooling component is provided which conducts heat from the light sensor and / or from the substrate of the light sensor to a further, active, cooling component, in particular a Peltier element, which is not connected to the light sensor and not to a substrate of the Peltier element Light sensor is in direct contact. In addition, it is provided that the further, active cooling component emits heat directly or indirectly to the housing. The special sequence of the arrangement ensures that the additional process heat of the active cooling component does not have to be passed through the passive cooling component.

Ganz besonders vorteilhaft lässt sich die erfindungsgemäße Detektorvorrichtung mit oder in einem Mikroskop, insbesondere einem Scanmikroskop oder einem konfokalen Scanmikroskop, einsetzen. Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung eines konfokalen Scanmikroskops weist dieses mehrere der erfindungsgemäßen Detektorvorrichtungen auf. Bspw. kann vorgesehen sein, dass den einzelnen Detektorvorrichtungen unterschiedliche Detektionsspektralbereiche zugeordnet sind und/oder zuordenbar sind.The detector device according to the invention can be used particularly advantageously with or in a microscope, in particular a scanning microscope or a confocal scanning microscope. In a particularly advantageous embodiment of a confocal scanning microscope, this has a plurality of detector devices according to the invention. For example. it can be provided that the individual detector devices are assigned different detection spectral ranges and / or can be assigned.

Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.Other objects, advantages, features and applications of the present invention will become apparent from the following description of an embodiment with reference to the drawings. All described and / or illustrated features alone or in any meaningful combination form the subject matter of the present invention, also independent of their summary in the claims or their dependency.

Es zeigen:

  • 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Detektorvorrichtung,
  • 2 schematisch ein nicht zur Erfindung gehörendes erläuterndes Beispiel einer Detektorvorrichtung,
  • 3 schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Detektorvorrichtung und
  • 4 schematisch ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Detektorvorrichtung,
  • 5 eine Detaildarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Zwischenanordnung der erfindungsgemäßen Detektorvorrichtung,
  • 6 schematisch ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Detektorvorrichtung,
  • 7 schematisch ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Detektorvorrichtung,
  • 8 schematisch in einer Explosionsdarstellung den Aufbau eines sechsten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Detektorvorrichtung,
  • 9 schematisch in einer Explosionsdarstellung den Aufbau eines siebenten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Detektorvorrichtung,
  • 10 schematisch ein weiteres, nicht zur Erfindung gehörendes erläuterndes Beispiel einer Detektorvorrichtung,
  • 11 schematisch in einer Explosionsdarstellung ein weiteres, nicht zur Erfindung gehörendes erläuterndes Beispiel einer Detektorvorrichtung,
  • 12 schematisch ein weiteres, nicht zur Erfindung gehörendes erläuterndes Beispiel einer Detektorvorrichtung und
  • 13 schematisch in einer Explosionsdarstellung ein weiteres, nicht zur Erfindung gehörendes erläuterndes Beispiel einer Detektorvorrichtung.
Show it:
  • 1 schematically an embodiment of a detector device according to the invention,
  • 2 schematically an illustrative example of a detector device not belonging to the invention,
  • 3 schematically a second embodiment of a detector device according to the invention and
  • 4 schematically a third embodiment of a detector device according to the invention,
  • 5 a detailed representation of an embodiment of an intermediate arrangement of the detector device according to the invention,
  • 6 schematically a fourth embodiment of a detector device according to the invention,
  • 7 schematically a fifth embodiment of a detector device according to the invention,
  • 8th schematically in an exploded view the structure of a sixth Embodiment of a detector device according to the invention,
  • 9 1 is a schematic exploded view of the structure of a seventh embodiment of a detector device according to the invention;
  • 10 schematically another explanatory example of a detector device not belonging to the invention,
  • 11 schematically in an exploded view another, not belonging to the invention illustrative example of a detector device,
  • 12 schematically a further, not belonging to the invention illustrative example of a detector device and
  • 13 schematically in an exploded view, another, not belonging to the invention illustrative example of a detector device.

1 zeigt eine Detektorvorrichtung 1, die dazu ausgebildet ist, Licht 2 zu empfangen und an einem elektrischen Ausgang 3 elektrische Signale bereitzustellen. Die Detektorvorrichtung 1 weist ein Gehäuse 4 auf, in dem ein Detektor 5 angeordnet ist. 1 shows a detector device 1 that is designed to light 2 to receive and at an electrical outlet 3 to provide electrical signals. The detector device 1 has a housing 4 in which a detector 5 is arranged.

Der Detektor 5 weist einen Lichtsensor 6, nämlich eine auf einem Substrat 7 angeordnete Photokathode 8, auf, die in Transmissionsanordnung betrieben wird. Dies bedeutet, dass die Photokathode 8 auf der Seite das zu detektierende Licht 2 empfängt, die einer Eintrittsoptik 9 des Gehäuses 4 zugewandt ist, und dass die Photokathode 8 auf der von dieser Seite abgewandten Seite Photoelektronen abgibt.The detector 5 has a light sensor 6 namely one on a substrate 7 arranged photocathode 8th , which is operated in transmission arrangement. This means that the photocathode 8th on the side the light to be detected 2 receives that of an entrance optics 9 of the housing 4 is facing, and that the photocathode 8th on the side facing away from this side photoelectrons emits.

Die Photokathode 8 und ihr Substrat 7 liegen auf einem Potentialniveau von - 8000 V, während das Gehäuse 4 auf einem Potentialniveau von 0 V liegt.The photocathode 8th and her substrate 7 lie at a potential level of - 8000 V, while the housing 4 is at a potential level of 0V.

Der Detektor 5 weist darüber hinaus eine Avalanchediode 10 auf, die gegenüber dem Gehäuse 4 auf einem Potentialniveau von - 400 V liegt. Die von der Photokathode 8 erzeugten Photoelektronen werden auf Grund der zwischen der Photokathode 8 und der Avalanchediode10 bestehenden Potentialdifferenz beschleunigt und treffen auf eine Avalanchediode 10, die elektrische Signale über den elektrischen Ausgang 3 ausgibt. Bei dieser Art von Detektor kann es sich zum Beispiel um einen Hybriddetektor handeln.The detector 5 also has an avalanche diode 10 on, opposite the case 4 at a potential level of - 400V. The from the photocathode 8th generated photoelectrons are due to the between the photocathode 8th and the avalanche diode 10 accelerated potential difference and meet an avalanche diode 10 , the electrical signals via the electrical outlet 3 outputs. This type of detector may be, for example, a hybrid detector.

Es ist eine elektrisch isolierende Zwischenanordnung 18 so eingebaut, dass der Detektor 5 durch die Zwischenanordnung 18 in wärmeleitendem Kontakt zu dem Gehäuse 4 steht, wobei innerhalb des Gehäuses 4 die Wärmeleitungsrichtung der Lichtausbreitungsrichtung des zu detektierenden Lichtes 2 entgegengesetzt ist. It is an electrically insulating intermediate arrangement 18 installed so that the detector 5 through the intermediate arrangement 18 in thermally conductive contact with the housing 4 standing, being inside the case 4 the heat conduction direction of the light propagation direction of the light to be detected 2 is opposite.

Die Detektorvorrichtung 1 weist innerhalb des Gehäuses 4 ein Kühlbauteil 11 auf, das als passives Kühlbauteil ausgebildet ist. Konkret ist das Kühlbauteil 11 als wärmeleitendes, elektrisch isolierendes Zwischenelement 12 ausgebildet. Das Zwischenelement 12 weist eine ringförmige Form auf, wobei die Mittelachse des Zwischenelements koaxial zum Lichtweg des zu detektierenden Lichts 2 verläuft.The detector device 1 points inside the housing 4 a cooling component 11 on, which is designed as a passive cooling component. Specifically, the cooling component 11 as a heat-conducting, electrically insulating intermediate element 12 educated. The intermediate element 12 has an annular shape, wherein the central axis of the intermediate element coaxial with the light path of the light to be detected 2 runs.

Die Detektorvorrichtung 1 weist darüber hinaus innerhalb des Gehäuses 4 ein weiteres Kühlbauteil 13 auf, das als vorzugsweise ringförmiges Peltierelement 14 ausgebildet ist. Das ringförmige Peltierelement 14 ist koaxial zu dem ringförmigen Zwischenelement 12 angeordnet. Das Peltierelement und das Zwischenelement 12 müssen nicht zwingend ringförmig sein, aber es ist von Vorteil, wenn das Peltierelement und das Zwischenelement 12 koaxial zu einander angeordnet sind.The detector device 1 also points inside the case 4 another cooling component 13 on, as a preferably annular Peltier element 14 is trained. The annular Peltier element 14 is coaxial with the annular intermediate element 12 arranged. The Peltier element and the intermediate element 12 need not necessarily be annular, but it is advantageous if the Peltier element and the intermediate element 12 are arranged coaxially to each other.

Das ringförmige Peltierelement 14 steht in wärmeleitendem Kontakt zu dem Zwischenelement 12. Das Zwischenelement 12 steht in wärmeleitendem Kontakt zum Substrat 7.The annular Peltier element 14 is in heat-conducting contact with the intermediate element 12 , The intermediate element 12 is in heat-conducting contact with the substrate 7 ,

Über das wärmeleitende, elektrisch isolierende Zwischenelement 12 kann die Kühlleistung zur Kühlung des Substrats 7 und der Photokathode 8 besonders effektiv genutzt werden. Darüber hinaus ist vorgesehen, dass die warme Seite des ringförmigen Peltierelements 14 dem Gehäuse 4 und der Eintrittsoptik 9 zugewandt ist. Hierdurch wird die Eintrittsoptik 9 erwärmt, so dass sich kein Tauwasser niederschlagen kann. Der übrige Zwischenraum zwischen dem Detektor 5, dem Zwischenelement 12 und dem ringförmigen Peltierelement 14 zu dem Gehäuse 4 ist mit einer thermisch und elektrisch isolierenden Vergussmasse (zum Beispiel, Silikon) gefüllt. Der Bereich zwischen der Eintrittsoptik 9 und der Photokathode 8 ist mit einem getrockneten Gas gefüllt.About the heat-conducting, electrically insulating intermediate element 12 can reduce the cooling capacity for cooling the substrate 7 and the photocathode 8th be used particularly effectively. In addition, it is envisaged that the warm side of the annular Peltier element 14 the housing 4 and the entry optics 9 is facing. This will cause the entrance optics 9 heated, so that no condensation can precipitate. The remaining space between the detector 5 , the intermediate element 12 and the annular Peltier element 14 to the housing 4 is filled with a thermally and electrically insulating potting compound (for example, silicone). The area between the entrance optics 9 and the photocathode 8th is filled with a dried gas.

2 zeigt ein nicht zur Erfindung gehörendes erläuterndes Beispiel einer Detektorvorrichtung. Wie beim Ausführungsbeispiel der 1, zeigt 2 eine Detektorvorrichtung 1, die dazu ausgebildet ist, Licht 2 zu empfangen und an einem elektrischen Ausgang 3 elektrische Signale bereitzustellen. Die Detektorvorrichtung 1 weist ein Gehäuse 4 auf, in dem ein Detektor 5, mit einem anderen Aufbau als dem, der in 1 gezeigt ist, angeordnet ist. 2 shows an illustrative example of a detector device not belonging to the invention. As in the embodiment of 1 , shows 2 a detector device 1 that is designed to light 2 to receive and at an electrical outlet 3 to provide electrical signals. The detector device 1 has a housing 4 in which a detector 5 , with a different construction than the one in 1 is shown is arranged.

Der Detektor 5 weist einen Lichtsensor auf, der aus einer lichtempfindlichen Schicht 7 das in einer besonderen Ausführung auf einem Substrat 7 angeordnet ist, besteht. Bei dieser Art von Detektor kann es sich zum Beispiel um einen Photomultiplier (PMT) handeln. Bei solchem PMT-Detektor, treffen Photonen auf die Photokathode 8 und lösen durch den äußeren photoelektrischen Effekt Elektronen aus deren Oberfläche. Diese freigesetzten Photoelektronen werden in einem elektrischen Feld beschleunigt und treffen auf weitere Elektroden in Dynodenkaskade 40.The detector 5 has a light sensor consisting of a photosensitive layer 7 that in a particular embodiment on a substrate 7 is arranged. This type of detector may be, for example, a photomultiplier (PMT). At such PMT detector, hit Photons on the photocathode 8th and dissolve electrons from their surface by the external photoelectric effect. These released photoelectrons are accelerated in an electric field and encounter other electrodes in dynode cascade 40 ,

Es ist eine elektrisch isolierende Zwischenanordnung 18 so eingebaut, dass der Detektor 5 durch die Zwischenanordnung 18 in wärmeleitendem Kontakt zu dem Gehäuse 4 steht, wobei innerhalb des Gehäuses 4 die Wärmeleitungsrichtung der Lichtausbreitungsrichtung des zu detektierenden Lichtes 2 entgegengesetzt ist.It is an electrically insulating intermediate arrangement 18 installed so that the detector 5 through the intermediate arrangement 18 in thermally conductive contact with the housing 4 standing, being inside the case 4 the heat conduction direction of the light propagation direction of the light to be detected 2 is opposite.

Die Detektorvorrichtung 1 weist innerhalb des Gehäuses 4 ein Kühlbauteil 11 auf, das als passives Kühlbauteil ausgebildet ist. Konkret ist das Kühlbauteil 11 als wärmeleitendes, elektrisch isolierendes Zwischenelement 12 ausgebildet. Das Zwischenelement 12 weist eine ringförmige Form auf, wobei die Mittelachse des Zwischenelements koaxial zum Lichtweg des zu detektierenden Lichts 2 verläuft.The detector device 1 points inside the housing 4 a cooling component 11 on, which is designed as a passive cooling component. Specifically, the cooling component 11 as a heat-conducting, electrically insulating intermediate element 12 educated. The intermediate element 12 has an annular shape, wherein the central axis of the intermediate element coaxial with the light path of the light to be detected 2 runs.

Die Detektorvorrichtung 1 weist darüber hinaus innerhalb des Gehäuses 4 ein weiteres Kühlbauteil 13 auf, das als ringförmiges Peltierelement 14 ausgebildet ist. Das ringförmige Peltierelement 14 ist koaxial zu dem ringförmigen Zwischenelement 12 angeordnet. Das Peltierelement 14 und das Zwischenelement 12 müssen hier auch nicht ringförmig sein, aber sie sollten vorzugsweise koaxial zu einander angeordnet sein. Das Peltierelement 14 und/oder das Zwischenelement 12 könnten aus mehrere Teilen bestehen.The detector device 1 also points inside the case 4 another cooling component 13 on, as an annular Peltier element 14 is trained. The annular Peltier element 14 is coaxial with the annular intermediate element 12 arranged. The Peltier element 14 and the intermediate element 12 also need not be annular, but they should preferably be coaxial with each other. The Peltier element 14 and / or the intermediate element 12 could consist of several parts.

Das ringförmige Peltierelement 14 steht in wärmeleitendem Kontakt zu dem Zwischenelement 12. Das Zwischenelement 12 steht in wärmeleitendem Kontakt zum Substrat 7.The annular Peltier element 14 is in heat-conducting contact with the intermediate element 12 , The intermediate element 12 is in heat-conducting contact with the substrate 7 ,

Über das wärmeleitende, elektrisch isolierende Zwischenelement 12 kann die Kühlleistung zur Kühlung des Substrats 7 und der Photokathode 8 besonders effektiv genutzt werden. Darüber hinaus ist vorgesehen, dass die warme Seite des ringförmigen Peltierelements 14 dem Gehäuse 4 und der Eintrittsoptik 9 zugewandt ist. Hierdurch wird die Eintrittsoptik 9 erwärmt, so dass sich kein Tauwasser niederschlagen kann. Der übrige Zwischenraum zwischen dem Detektor 5, dem Zwischenelement 12 und dem ringförmigen Peltierelement 14 zu dem Gehäuse 4 ist mit einer thermisch und elektrisch isolierenden Vergussmasse (zum Beispiel, Silikon) gefüllt. Der Bereich zwischen der Eintrittsoptik 9 und der Photokathode 8 ist mit einem getrockneten Gas gefüllt.About the heat-conducting, electrically insulating intermediate element 12 can reduce the cooling capacity for cooling the substrate 7 and the photocathode 8th be used particularly effectively. In addition, it is envisaged that the warm side of the annular Peltier element 14 the housing 4 and the entry optics 9 is facing. This will cause the entrance optics 9 heated, so that no condensation can precipitate. The remaining space between the detector 5 , the intermediate element 12 and the annular Peltier element 14 to the housing 4 is filled with a thermally and electrically insulating potting compound (for example, silicone). The area between the entrance optics 9 and the photocathode 8th is filled with a dried gas.

3 zeigt schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Detektorvorrichtung, das im Grundaufbau im Wesentlichen den Detektorvorrichtungen entspricht, die in den 1 und 2 gezeigt sind. Allerdings weist das Kühlbauteil 11, das als wärmeleitendes, elektrisch isolierendes Zwischenelement 12 ausgebildet ist, einen konischen Durchgang für das zu detektierende Licht 2 auf. Darüber hinaus ist das weitere Kühlbauteil 13 mit einem (gegenüber den Ausführungsformen, die in den 1 und 2 gezeigt sind) im Durchmesser vergrößerten Durchgang versehen. Außerdem ist eine vergrößerte Eintrittsoptik 9 des Gehäuses 4 eingebaut. Diese Ausführung hat den besonderen Vorteil, dass die numerische Apertur wesentlich vergrößert ist. Dadurch kann insbesondere auch schräg einfallendes Licht ungehindert zu dem als Photokathode 8 ausgebildeten Lichtsensor gelangen. 3 schematically shows a second embodiment of a detector device according to the invention, which basically corresponds in basic construction to the detector devices, which in the 1 and 2 are shown. However, the cooling component points 11 , as a heat-conducting, electrically insulating intermediate element 12 is formed, a conical passage for the light to be detected 2 on. In addition, the other cooling component 13 with a (compared to the embodiments, in the 1 and 2 are shown) enlarged in diameter passage provided. In addition, an enlarged entrance optics 9 of the housing 4 built-in. This embodiment has the particular advantage that the numerical aperture is significantly increased. As a result, obliquely incident light in particular can also unhindered to that as a photocathode 8th get trained light sensor.

Insbesondere ist die Eintrittsoptik 9 wesentlich größer als der Lichtsensor, in diesem Beispiel die Photokathode 8, ausgeführt. Der Radius der freien Öffnung des Kühlbauteils 11 und des weiteren Kühlbauteils 13 nimmt daher von der Photokathode 8 ausgehend in Richtung zur Eintrittsoptik 9 hin zu. Hierdurch wird zusätzlich erreicht, dass auch die Kontaktfläche zwischen dem als Zwischenelement 12 ausgeführten Kühlbauteil 11 und dem weiteren Kühlbauteil, nämlich dem Peltierelement 14, wesentlich vergrößert ist, was insbesondere eine gute Wärmeableitung gewährleistet.In particular, the entrance optics 9 much larger than the light sensor, in this example, the photocathode 8th , executed. The radius of the free opening of the cooling component 11 and the further cooling component 13 therefore takes from the photocathode 8th starting in the direction of the entry optics 9 towards. In this way it is additionally achieved that also the contact surface between the as an intermediate element 12 executed cooling component 11 and the further cooling component, namely the Peltier element 14 , is substantially enlarged, which in particular ensures a good heat dissipation.

Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform ist außerdem die Kontaktfläche des Kühlbauteils 11 mit dem Substrat 7 des Lichtsensors 6 größer, als die Kontaktfläche des Kühlbauteils 11 mit dem weiteren Kühlbauteil 13, ohne dass das Kühlbauteil 11 unmittelbar in Kontakt mit weiteren Bauteilen des Detektors 5 steht. Insbesondere ist hierzu auch die Außenkontur des Kühlbauteils 11 konisch ausgebildet.At the in 3 illustrated embodiment is also the contact surface of the cooling component 11 with the substrate 7 of the light sensor 6 larger than the contact surface of the cooling component 11 with the other cooling component 13 without the cooling component 11 directly in contact with other components of the detector 5 stands. In particular, this is also the outer contour of the cooling component 11 conical.

Zum Bewirken einer zusätzlichen thermischen Isolation relativ zum Gehäuse 4 ist ein ringförmiger thermischer Isolator 15 vorgesehen, der das Kühlbauteil 11 umgibt.For effecting additional thermal insulation relative to the housing 4 is an annular thermal insulator 15 provided, which is the cooling component 11 surrounds.

4 zeigt schematisch ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Detektorvorrichtung, die im wesentlichen Aufbau der in 3 gezeigten Ausführung entspricht. Zur Erhöhung der Kriechstromfestigkeit ist der Durchgang für das Licht 2 des Zwischenelements 12 mit einer umlaufenden Rippenstruktur 12a versehen. Hierdurch ist der Kriechweg von dem Lichtsensor 6 zu dem weiteren Kühlbauteil 13 vergrößert und dadurch die Gefahr eines elektrischen Überschlags wesentlich verringert. 4 schematically shows a third embodiment of a detector device according to the invention, the structure of the substantially in 3 shown embodiment corresponds. To increase the tracking resistance is the passage for the light 2 of the intermediate element 12 with a circumferential rib structure 12a Mistake. This is the creepage distance from the light sensor 6 to the further cooling component 13 increases and thereby significantly reduces the risk of electrical flashover.

5 zeigt eine Detaildarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Zwischenanordnung 18 der erfindungsgemäßen Detektorvorrichtung. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Zwischenräume des weiteren Kühlbauteils 13, nämlich des Peltierelements 14, mit einem elektrisch isolierenden Material 16, beispielsweise mit Silikon, gefüllt. Durch das Füllen der Zwischenräume mit einem elektrisch isolierenden Material 16 können ungewollte Spannungsüberschläge wirkungsvoll vermieden werden. Durch das Füllen mit elektrisch isolierendem Material 16 ist ein Überschlagen von Funken entlang der Oberfläche von inneren Bauteilen, wie den säulenförmigen oder quaderförmigen Halbleiterelementen 17 des Peltierelements 14, wirkungsvoll unterbunden. 5 shows a detailed representation of an embodiment of an intermediate arrangement 18 the detector device according to the invention. In this embodiment, the gaps of the other cooling member 13 namely, the Peltier element 14 , with an electrically insulating material 16 , for example, filled with silicone. By filling the gaps with an electrically insulating material 16 Unwanted voltage flashovers can be effectively avoided. By filling with electrically insulating material 16 is a spattering of sparks along the surface of internal components, such as the columnar or parallelepipedic semiconductor elements 17 of the Peltier element 14 , effectively prevented.

Zusätzlich ist das elektrisch isolierende Material 16 an der Außenseite und im Bereich des Durchganges für das Licht 2 mit Rippen versehen, um den Kriechweg zu verlängern.In addition, the electrically insulating material 16 on the outside and in the area of the passage for the light 2 ribbed to extend the creepage path.

6 zeigt schematisch ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Detektorvorrichtung 1. 6 schematically shows a fourth embodiment of the detector device according to the invention 1 ,

Die Detektorvorrichtung 1 weist ein Gehäuse 4 auf, in dem ein Detektor 5 angeordnet ist. Der Detektor 5 beinhaltet als Lichtsensor 6 eine Photokathode 8, die in Transmissionsanordnung betrieben wird und auf einem niedrigeren elektrischen Potentialniveau liegt, als das Gehäuse 4. Der Photokathode 8 ist eine Avalanchediode 10 nachgeschaltet, die die auf Grund einer Lichteinstrahlung freigesetzten Elektronen nach Durchlaufen der dazwischen liegenden Beschleunigungsstrecke erreichen.The detector device 1 has a housing 4 in which a detector 5 is arranged. The detector 5 includes as a light sensor 6 a photocathode 8th , which is operated in transmission arrangement and is at a lower electrical potential level than the housing 4 , The photocathode 8th is an avalanche diode 10 downstream, which reach the released due to a light irradiation electrons after passing through the intermediate acceleration section.

Es ist eine elektrisch isolierende Zwischenanordnung 18 so eingebaut, dass der Detektor 5 durch die Zwischenanordnung 18 in wärmeleitendem Kontakt zu dem Gehäuse 4 steht, wobei innerhalb des Gehäuses 4 die Wärmeleitungsrichtung der Lichtausbreitungsrichtung des zu detektierenden Lichtes 2 entgegengesetzt ist.It is an electrically insulating intermediate arrangement 18 installed so that the detector 5 through the intermediate arrangement 18 in thermally conductive contact with the housing 4 standing, being inside the case 4 the heat conduction direction of the light propagation direction of the light to be detected 2 is opposite.

Aus der Lichteinstrahlrichtung gesehen ist unmittelbar vor Lichtsensor 6 ein transparentes Substrat, in diesem Fall eine planparallele Glasscheibe 19, nämlich eine Borsilikatglasscheibe, angeordnet. Vor der Glasscheibe 19 ist ein durchsichtiger Glasblock 20 angeordnet, den das zu detektierende Licht durchläuft, bevor es den Lichtsensor 6 erreicht.Seen from the light beam direction is directly in front of light sensor 6 a transparent substrate, in this case a plane-parallel glass pane 19 , namely a borosilicate glass pane, arranged. In front of the glass pane 19 is a transparent glass block 20 arranged to pass through the light to be detected before it the light sensor 6 reached.

Die Zwischenanordnung 18 weist mehrere ringförmige Kühlbauteile auf, die in Stapelanordnung koaxial zueinander angeordnet sind und in denen der Glasblock 20 angeordnet ist. Unmittelbar angrenzend an die planparallele Glasscheibe 19 ist ein passives Kühlbauteil, nämlich ein Aluminiumnitridring 21 angeordnet, der mit einem Kleber 22 mit dem Glasblock 20 verklebt ist. Der Kleber 22 ist hochspannungsfest ausgebildet und besteht vorzugsweise aus einem Epoxidharz mit einer Durchschlagsfestigkeit von 20 kV/mm.The intermediate arrangement 18 has a plurality of annular cooling components, which are arranged in a stacked arrangement coaxial with each other and in which the glass block 20 is arranged. Immediately adjacent to the plane-parallel glass pane 19 is a passive cooling component, namely an aluminum nitride ring 21 arranged with an adhesive 22 with the glass block 20 is glued. The glue 22 is formed high voltage resistant and is preferably made of an epoxy resin with a dielectric strength of 20 kV / mm.

Angrenzend an den Aluminiumnitridring 21 ist als weiteres Kühlbauteil ein ringförmiges Peltierelement 23 eingebaut. Zwischen dem ringförmigen Peltierelement 23 und dem Gehäuse 4 befindet sich ein thermisch leitendes Medium, zum Beispiel ein Kupferring 24.Adjacent to the aluminum nitride ring 21 is as another cooling component an annular Peltier element 23 built-in. Between the annular Peltier element 23 and the housing 4 there is a thermally conductive medium, for example a copper ring 24 ,

Vorzugsweise sind die freien Räume zwischen dem Detektor 5 und der Zwischenanordnung 18 einerseits und dem Gehäuse 4 andererseits mit Silikon gefüllt.Preferably, the free spaces are between the detector 5 and the intermediate arrangement 18 on the one hand and the housing 4 on the other hand filled with silicone.

7 zeigt schematisch ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Detektorvorrichtung 1, die sich von der in 6 dargestellten Ausführung durch die Form und die Anordnung des Glasblocks 20 unterscheidet. Aus der Lichteinstrahlrichtung gesehen ist unmittelbar vor dem Lichtsensor 6 ein transparentes Substrat, in diesem Fall eine Glasplatte 19, angeordnet. 7 schematically shows a fifth embodiment of a detector device according to the invention 1 that differ from the in 6 illustrated embodiment by the shape and the arrangement of the glass block 20 different. Seen from the light irradiation direction is immediately in front of the light sensor 6 a transparent substrate, in this case a glass plate 19 arranged.

Der Glasblock 20 ist bei der in 7 dargestellten Ausführung kegelstumpfförmig ausgebildet, wobei das Ende mit dem kleineren Durchmesser dem Lichtsensor 6 zugewandt ist. Das Ende mit dem größeren Durchmesser bildet das Eintrittsfenster der Detektorvorrichtung 1 und schließt vorzugsweise bündig mit dem Gehäuse 4 ab. Der Glasblock 20 ist mit der warmen Seite des Kühlelementes verbunden, so dass an seiner Außenseite keinesfalls eine Kondensation der Umgebungsfeuchtigkeit stattfinden kann. Glas ist ein schlechter Wärmeleiter. Trotzdem wird etwas Wärme nach innen transportiert.The glass block 20 is at the in 7 illustrated embodiment frustoconical, wherein the end with the smaller diameter of the light sensor 6 is facing. The end with the larger diameter forms the entrance window of the detector device 1 and preferably closes flush with the housing 4 from. The glass block 20 is connected to the warm side of the cooling element, so that on its outside no condensation of ambient humidity can take place. Glass is a bad conductor of heat. Nevertheless, some heat is transported inwards.

Um den Wärmeeintrag in die Glasplatte 19 gering zu halten, ist zwischen dem Glasblock 20 und der Glasplatte 19 ein Luftspalt 35 vorhanden. Dieser Luftspalt 35 dient außerdem zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen, die sonst einen Krafteintrag auf die Glasplatte 19 bewirken könnten. Der Glasblock 20 ist etwas wärmer als die Umgebung im Inneren des Detektors. Trotz des Luftspaltes 35 wird ein wenig Wärmeenergie auf die ihm zugewandte Oberfläche der Glasplatte 19 übertragen. Die Glasplatte 19 ist also in der Mitte etwas wärmer als am Rand und auch wärmer als das Kühlbauteil 11. Etwa vorhandene Restfeuchtigkeit wird sich also am Kühlbauteil 11 oder am Rande der Glasplatte 19 niederschlagen. Das Zentrum und damit der Lichtweg durch die Glasplatte 19 bleiben also von Kondensationsproblemen verschont.To the heat input into the glass plate 19 is low between the glass block 20 and the glass plate 19 an air gap 35 available. This air gap 35 also serves to compensate for manufacturing tolerances, otherwise a force on the glass plate 19 could cause. The glass block 20 is a bit warmer than the environment inside the detector. Despite the air gap 35 A little heat energy is applied to the surface of the glass plate facing it 19 transfer. The glass plate 19 So it is slightly warmer in the middle than on the edge and warmer than the cooling component 11 , Any existing residual moisture will therefore be on the cooling component 11 or on the edge of the glass plate 19 knock down. The center and thus the light path through the glass plate 19 stay free of condensation problems.

Um Kondensationsprobleme aufgrund von Restfeuchtigkeit im Luftspalt 35 bzw. im restlichen freien Volumen 25 zu vermeiden, können diese mit einem getrockneten Gas oder einem durchsichtigen, elektrisch und thermisch isolierenden Medium (zum Beispiel, Silikonöl) gefüllt sein. Dieses Medium kann gleichzeitig noch so ausgebildet sein, dass es Brechungsindexsprünge, beispielsweise von Luft in Glas und umgekehrt, verringert und somit Reflexe und optische Verluste vermindert. Es würde demgemäß die Funktion eines Immersionsmediums übernehmen.To condensation problems due to residual moisture in the air gap 35 or in the remaining free volume 25 To avoid these may be filled with a dried gas or a transparent, electrically and thermally insulating medium (for example, silicone oil). At the same time, this medium can still be designed such that it reduces refractive index jumps, for example from air to glass and vice versa, and thus reflections and reduced optical losses. It would accordingly take over the function of an immersion medium.

Der Glasblock 20 ist bei der in 7 dargestellten Ausführung mit einem durchschlagsfesten Kleber 22 an den Kupferring geklebt.The glass block 20 is at the in 7 illustrated embodiment with an impact-resistant adhesive 22 glued to the copper ring.

8 zeigt schematisch in einer Explosionsdarstellung den Aufbau eines sechsten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Detektorvorrichtung 1. 8th schematically shows an exploded view of the structure of a sixth embodiment of a detector device according to the invention 1 ,

Die Detektorvorrichtung 1 weist ein Gehäuse 4 auf, in dem ein Detektor 5 angeordnet ist. Der Detektor 5 beinhaltet als Lichtsensor 6 eine Photokathode 8, die in Transmissionsanordnung betrieben wird und auf einem niedrigeren elektrischen Potentialniveau liegt, als das Gehäuse 4. Der Photokathode 8 ist eine Avalanchediode 10 nachgeschaltet, die die auf Grund einer Lichteinstrahlung freigesetzten Elektronen nach Durchlaufen der dazwischen liegenden Beschleunigungsstrecke erreichen.The detector device 1 has a housing 4 in which a detector 5 is arranged. The detector 5 includes as a light sensor 6 a photocathode 8th , which is operated in transmission arrangement and is at a lower electrical potential level than the housing 4 , The photocathode 8th is an avalanche diode 10 downstream, which reach the released due to a light irradiation electrons after passing through the intermediate acceleration section.

Es ist eine elektrisch isolierende Zwischenanordnung 18 so eingebaut, dass der Detektor 5 durch die Zwischenanordnung 18 in wärmeleitendem Kontakt zu dem Gehäuse 4 steht, wobei innerhalb des Gehäuses 4 die Wärmeleitungsrichtung der Lichtausbreitungsrichtung des zu detektierenden Lichtes 2 entgegengesetzt ist.It is an electrically insulating intermediate arrangement 18 installed so that the detector 5 through the intermediate arrangement 18 in thermally conductive contact with the housing 4 standing, being inside the case 4 the heat conduction direction of the light propagation direction of the light to be detected 2 is opposite.

Der Detektor 5 weist einen zu einer Eintrittsöffnung 26 für das zu detektierende Licht ausgerichteten umlaufenden Vorsprung 27 auf, der in eine umlaufende Nut 28 der Zwischenanordnung 18 eingreift. Die Nut 28 befindet sich zwischen einem Aluminiumnitridring 21, in den eine Fase eingefräst ist, und einem in den Aluminiumnitridring 21 eingeklebten Glasblock 20, durch den das zu detektierende Licht verläuft.The detector 5 has one to an inlet opening 26 for the light to be detected aligned circumferential projection 27 on, in a circumferential groove 28 the intermediate arrangement 18 intervenes. The groove 28 is located between an aluminum nitride ring 21 into which a chamfer has been milled, and into the aluminum nitride ring 21 glued glass block 20 through which the light to be detected passes.

Angrenzend an den Aluminiumnitridring 21 ist als weiteres Kühlbauteil ein ringförmiges Peltierelement 23 eingebaut. Angrenzend an das Peltierelement 23 befindet sich ein thermisch leitendes Element, z.B. ein Kupferring 24, dessen Außendurchmesser größer als der des Peltierelements 23 ist. Zwischen dem Kupferring 24 und dem Gehäuse 4 befindet sich zur Abdichtung ein elastischer Ring 29 aus einem flexiblen wärmeleitenden Material, zum Beispiel Gummimaterial.Adjacent to the aluminum nitride ring 21 is as another cooling component an annular Peltier element 23 built-in. Adjacent to the Peltier element 23 there is a thermally conductive element, such as a copper ring 24 whose outer diameter is larger than that of the Peltier element 23 is. Between the copper ring 24 and the housing 4 is located to seal an elastic ring 29 from a flexible thermally conductive material, for example rubber material.

Die elektrischen Detektionssignale werden über einen Anschlussstecker 30 ausgegeben.The electrical detection signals are via a connector 30 output.

9 zeigt schematisch in einer Explosionsdarstellung den Aufbau eines siebenten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Detektorvorrichtung, das sich von dem in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass der Glasblock 20 statt mit dem Aluminiumnitridring 21 mit einem Kleber 22 an den Kupferring 24 geklebt ist. Statt eines Kupferrings 24, kann auch ein anderes thermisch leitendes Element 24 verwendet werden. Zum Beispiel könnte das thermisch leitende Element 24 ein Aluminiumnitridring oder anderer Metallring sein. 9 shows schematically in an exploded view the structure of a seventh embodiment of a detector device according to the invention, which differs from the in 8th illustrated embodiment differs in that the glass block 20 instead of the aluminum nitride ring 21 with a glue 22 to the copper ring 24 is glued. Instead of a copper ring 24 , can also be another thermally conductive element 24 be used. For example, the thermally conductive element 24 an aluminum nitride ring or other metal ring.

10 zeigt schematisch ein ein weiteres, nicht zur Erfindung gehörendes erläuterndes Beispiel einer Detektorvorrichtung, das sich von dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass der Detektor 5 ein PMT-Detektor (beispielsweise wie bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel) ist. 10 schematically shows a further, not according to the invention illustrative example of a detector device, which differs from the in 6 illustrated embodiment characterized in that the detector 5 a PMT detector (for example, as in the in 2 shown embodiment) is.

11 zeigt schematisch in einer Explosionsdarstellung den Aufbau eines weiteren, nicht zur Erfindung gehörenden erläuternden Beispiels einer Detektorvorrichtung, der sich von dem in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass der Detektor 5 ein PMT-Detektor (beispielsweise wie bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel) ist. 11 shows schematically in an exploded view the structure of a further, not belonging to the invention illustrative example of a detector device, which differs from the in 8th illustrated embodiment characterized in that the detector 5 a PMT detector (for example, as in the in 2 shown embodiment) is.

12 zeigt schematisch ein weiteres, nicht zur Erfindung gehörendes erläuterndes Beispiel einer Detektorvorrichtung, das sich von dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass der Detektor 5 ein PMT-Detektor (beispielsweise wie bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel) ist. 12 schematically shows a further, not belonging to the invention illustrative example of a detector device, which differs from the in 7 illustrated embodiment characterized in that the detector 5 a PMT detector (for example, as in the in 2 shown embodiment) is.

13 zeigt schematisch in einer Explosionsdarstellung den Aufbau eines weiteren, nicht zur Erfindung gehörenden erläuternden Beispiels einer Detektorvorrichtung, der sich von dem in 9 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass der Detektor 5 ein PMT-Detektor (beispielsweise wie bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel) ist. Der Glasblock 20 ist an den Kupferring 24, statt an den Aluminiumnitridring 21 geklebt. Statt eines Kupferrings 24, kann auch ein anderes thermisch leitendes Element 24 verwendet werden. Zum Beispiel, könnte das thermisch leitende Element 24 ein Aluminiumnitridring oder anderer Metallring sein. 13 shows schematically in an exploded view the structure of a further, not belonging to the invention illustrative example of a detector device, which differs from the in 9 illustrated embodiment characterized in that the detector 5 a PMT detector (for example, as in the in 2 shown embodiment) is. The glass block 20 is to the copper ring 24 instead of the aluminum nitride ring 21 glued. Instead of a copper ring 24 , can also be another thermally conductive element 24 be used. For example, the thermally conductive element could be 24 an aluminum nitride ring or other metal ring.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Detektorvorrichtungdetecting device
22
zu detektierendes Lichtto be detected light
33
elektrischer Ausgangelectrical outlet
44
Gehäusecasing
55
Detektordetector
66
Lichtsensorlight sensor
77
Substratsubstratum
88th
Photokathodephotocathode
99
Eintrittsoptikadmission optics
1010
Avalanchediodeavalanche diode
1111
Kühlbauteilcooling component
1212
Zwischenelementintermediate element
12a12a
Rippenstrukturrib structure
1313
Weiteres KühlbauteilAnother cooling component
1414
PeltierelementPeltier element
1515
Thermischer IsolatorThermal insulator
1616
elektrisch isolierenden Materialelectrically insulating material
1717
HalbleiterelementeSemiconductor components
1818
Zwischenanordnungintermediate assembly
1919
Glasplatte; GlasscheibeGlass plate; pane
2020
Glasblockglass block
2121
elektrisch isolierendes thermisch leitendes Element; Aluminiumnitridringelectrically insulating thermally conductive element; Aluminiumnitridring
2222
KleberGlue
2323
PeltierelementPeltier element
2424
thermisch leitendes Element; Kupferringthermally conductive element; copper ring
2525
restliches Volumenremaining volume
2626
Eintrittsöffnunginlet opening
2727
Vorsprunghead Start
2828
Nutgroove
2929
elastischer wärmeleitender Ringelastic heat-conducting ring
3030
Anschlusssteckerconnector
3535
Luftspaltair gap
4040
DynodenkaskadeDynodenkaskade

Claims (24)

Detektorvorrichtung, die dazu ausgebildet ist Licht zu empfangen und elektrische Signale zu erzeugen, mit einem Gehäuse und einem in dem Gehäuse angeordneten Detektor, wobei der Detektor einen Lichtsensor aufweist, der dazu ausgebildet ist, Licht zu empfangen und Elektronen freizusetzen, und der auf einem niedrigeren elektrischen Potentialniveau liegt, als das Gehäuse, wobei der Detektor durch eine elektrisch isolierende Zwischenanordnung in wärmeleitendem Kontakt zu dem Gehäuse steht, und wobei innerhalb des Gehäuses die Wärmeleitungsrichtung der Lichtausbreitungsrichtung des zu detektierenden Lichtes entgegengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Lichtsensor freigesetzten Elektronen innerhalb des Detektors frei fliegend mittels ausschließlich einer einzigen Beschleunigungsstufe über eine Beschleunigungsstrecke beschleunigt werden.A detector device configured to receive light and generate electrical signals comprising a housing and a detector disposed within the housing, the detector comprising a light sensor configured to receive light and to release electrons, and at a lower level electrical potential level is, as the housing, wherein the detector is by an electrically insulating intermediate arrangement in heat-conducting contact with the housing, and wherein within the housing, the heat conduction direction of the light propagation direction of the light to be detected is opposite, characterized in that the electrons released by the light sensor be accelerated freely within the detector using only a single acceleration stage over an acceleration distance. Detektorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Lichtsensor freigesetzten Elektronen über die Beschleunigungsstrecke mit einer Beschleunigungsspannung von mehr als 1500 V oder von mehr als 2000 V oder mehr als 4000 V oder von mehr als 6000 V oder von ca. 8000 V beschleunigt werden.Detector device according to Claim 1 , characterized in that the electrons released by the light sensor are accelerated through the accelerating path with an accelerating voltage of more than 1500 V or more than 2000 V or more than 4000 V or more than 6000 V or about 8000 V. Detektorvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungsstufe eine Lawinendiode nachgeschaltet ist, die unterhalb ihrer Durchbruchspannung betrieben wird.Detector device according to Claim 2 , characterized in that the acceleration stage is followed by an avalanche diode, which is operated below its breakdown voltage. Detektorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenanordnung hochspannungsfest und elektrisch durchschlagsfest ausgebildet ist.Detector device according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the intermediate arrangement is formed high voltage resistant and electrically resistant to electrical shock. Detektorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Potentialdifferenz zwischen dem Lichtsensor und dem Gehäuse mehr als 1500 V oder mehr als 2000 V oder mehr als 4000 V oder mehr als 6000 V oder ca. 8000 V beträgt.Detector device according to one of Claims 1 to 4 characterized in that the potential difference between the light sensor and the housing is more than 1500 V or more than 2000 V or more than 4000 V or more than 6000 V or about 8000 V. Detektorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenanordnung zwischen einer Lichtsensorebene des Lichtsensors und einer Eintrittsöffnungsebene des Gehäuses, in der eine Eintrittsöffnung für das zu detektierende Licht vorhanden ist, angeordnet ist.Detector device according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the intermediate arrangement between a light sensor plane of the light sensor and an inlet opening plane of the housing in which an inlet opening for the light to be detected is provided, is arranged. Detektorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass a. der Detektor ein eigenes Detektorgehäuse aufweist und dass die Zwischenanordnung zwischen dem Gehäuse und dem Detektorgehäuse angeordnet ist und/oder dass b. die Zwischenanordnung und das Detektorgehäuse mechanisch ineinander greifen und/oder dass c. der Detektor ein eigenes Detektorgehäuse mit einem umlaufenden Vorsprung aufweist, der in eine umlaufende Nut der Zwischenanordnung oder eines Bauteils der Zwischenanordnung eingreift.Detector device according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that a. the detector has its own detector housing and that the intermediate arrangement is arranged between the housing and the detector housing and / or that b. mechanically engage the intermediate assembly and the detector housing and / or that c. the detector has its own detector housing with a circumferential projection which engages in a circumferential groove of the intermediate assembly or a component of the intermediate assembly. Detektorvorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lichtweg für das zu detektierende Licht festgelegt ist, der durch die Zwischenanordnung hindurch oder an der Zwischenanordnung vorbei verläuft.Detector device according to Claim 1 to 7 , characterized in that a light path is defined for the light to be detected, which passes through the intermediate arrangement or past the intermediate arrangement. Detektorvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass a. der Lichtweg für das zu detektierende Licht innerhalb des Gehäuses durch Glas verläuft und/oder dass b. die Zwischenanordnung wenigstens einen Glasblock aufweist, durch den der Lichtweg für das zu detektierende Licht verläuft.Detector device according to Claim 8 , characterized in that a. the light path for the light to be detected within the housing passes through glass and / or that b. the intermediate arrangement has at least one glass block through which the light path extends for the light to be detected. Detektorvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Glas durch einen Spalt unterbrochen ist, der zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen und/oder als thermisch isolierendes Element dient. Detector device according to Claim 9 , characterized in that the glass is interrupted by a gap which serves to compensate for manufacturing tolerances and / or as a thermally insulating element. Detektorvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt mit einem Medium, insbesondere mit einem Gas und/oder einer durchsichtigen, thermisch und elektrisch isolierenden Flüssigkeit und/oder einem durchsichtigen, flexiblen, themisch isolierenden Feststoff, gefüllt ist.Detector device according to Claim 10 , characterized in that the gap with a medium, in particular with a gas and / or a transparent, thermally and electrically insulating liquid and / or a transparent, flexible, thematically insulating solid filled. Detektorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenanordnung auf der Lichteinfallseite des Lichtsensors in unmittelbarem Kontakt zu dem Lichtsensor und/oder zu einem den Lichtsensor tragenden Substrat steht.Detector device according to one of Claims 1 to 11 , characterized in that the intermediate arrangement on the light incidence side of the light sensor is in direct contact with the light sensor and / or to a substrate carrying the light sensor. Detektorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass a. die Zwischenanordnung mehrere Kühlbauteile aufweist, die schichtartig gestapelt sind und/oder dass b. die Zwischenanordnung mehrere ringförmige Kühlbauteile aufweist, die schichtartig gestapelt sind, und/oder dass c. die Zwischenanordnung mehrere Kühlbauteile aufweist, die schichtartig gestapelt sind, wobei die Stapelrichtung parallel zur Wärmetransportrichtung verläuft und/oder dass d. die Zwischenanordnung mehrere ringförmige Kühlbauteile aufweist, die schichtartig gestapelt sind, und dass die ringförmigen Kühlbauteile einen Glasblock, insbesondere aus Quarzglas, umgeben, durch den der Lichtweg für das zu detektierende Licht verläuft, und/oder dass e. die Zwischenanordnung mehrere Kühlbauteile aufweist, die thermisch in Reihe geschaltet sind.Detector device according to one of Claims 1 to 12 , characterized in that a. the intermediate arrangement has a plurality of cooling components which are stacked in layers and / or that b. the intermediate arrangement has a plurality of annular cooling components which are stacked in layers, and / or that c. the intermediate arrangement has a plurality of cooling components, which are stacked in layers, wherein the stacking direction is parallel to the heat transport direction and / or that d. the intermediate arrangement comprises a plurality of annular cooling components which are stacked in layers, and in that the annular cooling components surround a glass block, in particular of quartz glass, through which the light path for the light to be detected passes, and / or that e. the intermediate arrangement has a plurality of cooling components which are thermally connected in series. Detektorvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass a. wenigstens eines der Kühlbauteile als wärmeleitendes, elektrisch isolierendes Zwischenelement ausgebildet ist und/oder dass b. wenigstens eines der Kühlbauteile als passives Kühlbauteil ausgebildet ist, durch das hindurch ein Wärmestrom stattfindet und/oder dass c. wenigstens eines der Kühlbauteile aus einem flexiblen wärmeleitenden Material besteht.Detector device according to Claim 13 , characterized in that a. at least one of the cooling components is designed as a heat-conducting, electrically insulating intermediate element and / or that b. at least one of the cooling components is designed as a passive cooling component, through which a heat flow takes place and / or that c. at least one of the cooling components consists of a flexible heat-conducting material. Detektorvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Kühlbauteile als aktives Kühlbauteil, insbesondere als Peltierelement oder als Wärmepumpe oder als Heat-Pipe, ausgebildet ist.Detector device according to Claim 13 or 14 , characterized in that at least one of the cooling components is designed as an active cooling component, in particular as a Peltier element or as a heat pump or as a heat pipe. Detektorvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Kühlbauteile zumindest teilweise aus einem elektrisch isolierenden und thermisch leitenden Material, insbesondere aus Bornitrid, Aluminiumnitrid, Aluminiumoxid, Diamant, synthetischem Diamant, wärmeleitendem Gummi oder einer Kombination aus diesen Materialien, besteht.Detector device according to one of Claims 13 to 15 , characterized in that at least one of the cooling components consists at least partially of an electrically insulating and thermally conductive material, in particular of boron nitride, aluminum nitride, alumina, diamond, synthetic diamond, heat-conducting rubber or a combination of these materials. Detektorvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass a. wenigstens eines der Kühlbauteile sowohl ein elektrischer Isolator, als auch ein thermischer Leiter ist und/oder dass b. wenigstens eines der Kühlbauteile zumindest teilweise aus einem Kompositmaterial besteht und/oder dass c. wenigstens eines der Kühlbauteile einen Kern aus einem thermisch leitendem Material, insbesondere aus Aluminium, aufweist, der wenigstens teilweise von einem elektrischen Isolator, insbesondere einer elektrischen Isolatorfolie, beispielsweise einer Kunststofffolie, umgeben ist und/oder dass d. wenigstens eines der Kühlbauteile einen Kern aus einem thermisch leitenden Material, insbesondere aus Aluminium, aufweist, der wenigstens teilweise von einem elektrischen Isolator umgeben ist, der bezogen auf die Wärmeleitungsrichtung dünner ist, als der Kern.Detector device according to one of Claims 13 to 16 , characterized in that a. at least one of the cooling components is both an electrical insulator and a thermal conductor and / or that b. at least one of the cooling components at least partially consists of a composite material and / or that c. at least one of the cooling components comprises a core of a thermally conductive material, in particular of aluminum, which is at least partially surrounded by an electrical insulator, in particular an electrical insulator film, for example a plastic film, and / or that d. at least one of the cooling components comprises a core of a thermally conductive material, in particular of aluminum, which is at least partially surrounded by an electrical insulator, which is thinner relative to the heat conduction direction, than the core. Detektorvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenanordnung oder wenigstens eines der Kühlbauteile eine Wärmeleitfähigkeit größer 1 W/mK, insbesondere größer 10 W/mK, insb. größer als 100 W/mK, insbesondere größer 500 W/mK aufweist.Detector device (1) according to one of Claims 1 to 16 , characterized in that the intermediate arrangement or at least one of the cooling components has a thermal conductivity greater than 1 W / mK, in particular greater than 10 W / mK, in particular greater than 100 W / mK, in particular greater than 500 W / mK. Detektorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenanordnung oder wenigstens eines der Kühlbauteile eine elektrische Leitfähigkeit kleiner als 10-7 S/m, insbesondere kleiner als 10-8 S/m, aufweist.Detector device according to one of Claims 1 to 18 , characterized in that the intermediate arrangement or at least one of the cooling components has an electrical conductivity of less than 10 -7 S / m, in particular less than 10 -8 S / m. Detektorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenanordnung oder wenigstens eines der Kühlbauteile zur Erhöhung der Kriechstromfestigkeit an einer Außenfläche einen mittels eines Labyrinths und/oder mittels Rippen und/oder mittels wenigstens einer Nut und/oder mittels wenigstens einem Vorsprung verlängerten Kriechweg aufweist.Detector device according to one of Claims 1 to 19 , characterized in that the intermediate arrangement or at least one of the cooling components for increasing the creep resistance on an outer surface has a creepage distance extended by means of a labyrinth and / or by means of at least one groove and / or by means of at least one projection. Detektorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass a. dass Zwischenräume der Zwischenanordnung mit einem elektrisch isolierenden Material gefüllt sind und/oder dass b. dass Zwischenräume der Zwischenanordnung mit einem elektrisch und thermisch isolierenden Material gefüllt sind und/oder dass c. das Kühlbauteil und/oder das weitere Kühlbauteil als thermoelektrischer Wandler, insbesondere als Peltierelement ausgebildet sind, dessen Zwischenräume mit einem elektrisch isolierenden Material gefüllt sind und/oder dass d. wenigstens eines der Kühlbauteile als thermoelektrischer Wandler, insbesondere als Peltierelement ausgebildet ist, dessen Zwischenräume mit einem elektrisch und thermisch isolierenden Material gefüllt sind und/oder dass e. wenigstens eines der Kühlbauteile als thermoelektrischer Wandler, insbesondere als Peltierelement ausgebildet ist, dessen Zwischenräume mit Epoxidharz oder Silikon gefüllt sind.Detector device according to one of Claims 1 to 20 , characterized in that a. that intermediate spaces of the intermediate arrangement are filled with an electrically insulating material and / or that b. that intermediate spaces of the intermediate arrangement are filled with an electrically and thermally insulating material and / or that c. the cooling component and / or the further cooling component are designed as a thermoelectric converter, in particular as a Peltier element, whose Gaps are filled with an electrically insulating material and / or that d. at least one of the cooling components is designed as a thermoelectric converter, in particular as a Peltier element, whose interstices are filled with an electrically and thermally insulating material and / or that e. at least one of the cooling components is designed as a thermoelectric converter, in particular as a Peltier element, whose interstices are filled with epoxy resin or silicone. Detektorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse gasdicht ist und/oder dass in dem Gehäuse ein Vakuum vorliegt.Detector device according to one of Claims 1 to 21 , characterized in that the housing is gas-tight and / or that there is a vacuum in the housing. Detektorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenanordnung derart angeordnet ist, dass die Abwärme des Detektors und/oder eines, insbesondere aktiven, Kühlbauteils wenigstens ein Eintrittsfenster des Gehäuses und/oder eine Eintrittsoptik des Gehäuses erwärmt.Detector device according to one of Claims 1 to 22 , characterized in that the intermediate arrangement is arranged such that the waste heat of the detector and / or a, in particular active, cooling component heats at least one entrance window of the housing and / or an inlet optics of the housing. Optische Vorrichtung, insbesondere Mikroskop oder Scanmikroskop oder konfokales Scanmikroskop, mit wenigstens einer Detektorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23.Optical device, in particular microscope or scanning microscope or confocal scanning microscope, with at least one detector device according to one of Claims 1 to 23 ,
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