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
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
Auch aus
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
Aus
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.
-
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.
Der Detektor
Die Photokathode
Der Detektor
Es ist eine elektrisch isolierende Zwischenanordnung
Die Detektorvorrichtung
Die Detektorvorrichtung
Das ringförmige Peltierelement
Über das wärmeleitende, elektrisch isolierende Zwischenelement
Der Detektor
Es ist eine elektrisch isolierende Zwischenanordnung
Die Detektorvorrichtung
Die Detektorvorrichtung
Das ringförmige Peltierelement
Über das wärmeleitende, elektrisch isolierende Zwischenelement
Insbesondere ist die Eintrittsoptik
Bei der in
Zum Bewirken einer zusätzlichen thermischen Isolation relativ zum Gehäuse
Zusätzlich ist das elektrisch isolierende Material
Die Detektorvorrichtung
Es ist eine elektrisch isolierende Zwischenanordnung
Aus der Lichteinstrahlrichtung gesehen ist unmittelbar vor Lichtsensor
Die Zwischenanordnung
Angrenzend an den Aluminiumnitridring
Vorzugsweise sind die freien Räume zwischen dem Detektor
Der Glasblock
Um den Wärmeeintrag in die Glasplatte
Um Kondensationsprobleme aufgrund von Restfeuchtigkeit im Luftspalt
Der Glasblock
Die Detektorvorrichtung
Es ist eine elektrisch isolierende Zwischenanordnung
Der Detektor
Angrenzend an den Aluminiumnitridring
Die elektrischen Detektionssignale werden über einen Anschlussstecker
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
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LU92583B1 (en) * | 2014-10-22 | 2016-04-25 | Leica Microsystems | DETECTOR DEVICE |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4833889A (en) | 1988-06-17 | 1989-05-30 | Microluminetics | Thermoelectric refrigeration apparatus |
US4926227A (en) | 1986-08-01 | 1990-05-15 | Nanometrics Inc. | Sensor devices with internal packaged coolers |
US5508740A (en) | 1993-07-23 | 1996-04-16 | Hamamatsu Photonics K.K. | Solid-state imaging device having temperature sensor |
US5596228A (en) | 1994-03-10 | 1997-01-21 | Oec Medical Systems, Inc. | Apparatus for cooling charge coupled device imaging systems |
WO1999059186A1 (en) | 1998-05-13 | 1999-11-18 | Hamamatsu Photonics K. K. | Electronic tube |
DE102009036066A1 (en) | 2009-08-04 | 2011-02-10 | Carl Zeiss Microimaging Gmbh | Optoelectronic detector and method of operation for such |
-
2011
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2012
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- 2012-08-15 DE DE102012107480.1A patent/DE102012107480B4/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4926227A (en) | 1986-08-01 | 1990-05-15 | Nanometrics Inc. | Sensor devices with internal packaged coolers |
US4833889A (en) | 1988-06-17 | 1989-05-30 | Microluminetics | Thermoelectric refrigeration apparatus |
US5508740A (en) | 1993-07-23 | 1996-04-16 | Hamamatsu Photonics K.K. | Solid-state imaging device having temperature sensor |
US5596228A (en) | 1994-03-10 | 1997-01-21 | Oec Medical Systems, Inc. | Apparatus for cooling charge coupled device imaging systems |
WO1999059186A1 (en) | 1998-05-13 | 1999-11-18 | Hamamatsu Photonics K. K. | Electronic tube |
JPH11329338A (en) * | 1998-05-13 | 1999-11-30 | Hamamatsu Photonics Kk | Electron tube device |
DE102009036066A1 (en) | 2009-08-04 | 2011-02-10 | Carl Zeiss Microimaging Gmbh | Optoelectronic detector and method of operation for such |
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