DE102014115702B3 - Detector for investigations in an electromagnetic or magnetic field - Google Patents

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Abstract

Ein Detektor für Untersuchungen in einem elektromagnetischen oder magnetischen Feld mit einer Leiterplatte aus einem dielektrischen Material, welche ein Detektorelement trägt, soll so verbessert werden, dass die Beheizung für Untersuchungen in einem elektromagnetischen oder magnetischen Feld verbessert wird, ohne die Messergebnisse zu beeinflussen. Dies wird dadurch erreicht, dass in die Leiterplatte (2) eine Heizeinrichtung (5, 5', 5'', 5''') integriert ist, welche zwei gegenläufig ineinander gewickelte Heizspulen (6, 6', 6'', 6''', 7', 7'', 7''') aufweist, die derart ausgebildet sind, dass sich ihre Magnetfelder bei Stromdurchfluss gegenseitig kompensieren.A detector for studies in an electromagnetic or magnetic field with a printed circuit board made of a dielectric material, which carries a detector element is to be improved so that the heating for investigations in an electromagnetic or magnetic field is improved, without affecting the measurement results. This is achieved in that in the circuit board (2) has a heater (5, 5 ', 5' ', 5' '') is integrated, which two counter-wound in one another heating coils (6, 6 ', 6' ', 6' '', 7 ', 7' ', 7' ''), which are designed such that their magnetic fields compensate each other when current flows.

Description

Die Erfindung betrifft einen Detektor für Untersuchungen in einem elektromagnetischen oder magnetischen Feld mit einer Leiterplatte aus einem dielektrischen Material, welche ein Detektorelement trägt.The invention relates to a detector for investigations in an electromagnetic or magnetic field with a printed circuit board of a dielectric material, which carries a detector element.

Detektoren dieser Art werden z. B. in der kernmagnetischen Resonanzspektroskopie (NMR), in der Elektronenspinresonanz (EPR), der Variable Sample Magnetometrie (VSM) und der Variable Angel Spectroscopic Ellipsometrie (VASE) eingesetzt. Beim Einsatz eines solchen Detektors in der kernmagnetischen Resonanzspektroskopie ist das auf der Leiterplatte angeordnete Detektorelement eine Mikroleiterstruktur, ein solcher Detektor ist z. B. aus US 7 560 927 B2 bekannt. Ein weiterer Detektor mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 ist aus US 2011/0 091 987 A1 bekannt.Detectors of this type are z. For example, nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR), electron spin resonance (EPR), variable sample magnetometry (VSM) and the variable Angel Spectroscopic Ellipsometry (VASE). When using such a detector in nuclear magnetic resonance spectroscopy, the detector element arranged on the printed circuit board is a microguide structure, such a detector is e.g. B. off US Pat. No. 7,560,927 B2 known. Another detector with the features of the preamble of claim 1 is made US 2011/0 091 987 A1 known.

Für Messungen in einem elektromagnetischen oder magnetischen Feld wird häufig ein Heizsystem benötigt. Im Bereich der kernmagnetischen Resonanzspektroskopie weist eine Magnetresonanzmessanordnung nach dem Stand der Technik eine Temperiereinrichtung auf, die ein von einem Temperiermedium umströmtes Probenröhrchen enthält, das im Zustrom zum Messraum von einem geregelten Heizer temperiert wird. Der Messkopf des Temperatursensors befindet sich räumlich benachbart zum Probenröhrchen, um den Unterschied zwischen Sensor- und Probentemperatur zu minimieren. Derartige Heizeinrichtungen mit einem zusätzlichen Temperiermedium sind aufwendig und von daher verbesserungswürdig.For measurements in an electromagnetic or magnetic field, a heating system is often required. In the field of nuclear magnetic resonance spectroscopy, a magnetic resonance measuring arrangement according to the prior art comprises a tempering device which contains a sample tube surrounded by a temperature control medium, which is heated in the inflow to the measuring space by a controlled heater. The measuring head of the temperature sensor is located adjacent to the sample tube to minimize the difference between sensor and sample temperature. Such heaters with an additional tempering are expensive and therefore in need of improvement.

Aus US 2009/0 316 753 A1 ist ein Beheizungssystem für die NMR-Spektroskopie bekannt, bei welchem eine Heizeinrichtung in eine Leiterplatte integriert ist, wobei die Heizeinrichtung derart ausgebildet ist, dass ihre Magnetfelder bei Stromfluss unterdrückt werden.Out US 2009/0316753 A1 a heating system for NMR spectroscopy is known in which a heater is integrated in a printed circuit board, wherein the heating device is designed such that their magnetic fields are suppressed in current flow.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Beheizung von Detektoren für Untersuchungen in einem elektromagnetischen oder magnetischen Feld zu verbessern, ohne die Messergebnisse zu beeinflussen.The object of the invention is to improve the heating of detectors for investigations in an electromagnetic or magnetic field, without affecting the measurement results.

Diese Aufgabe wird bei einem Detektor der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in die Leiterplatte eine Heizeinrichtung integriert ist, welche zwei gegenläufig ineinander gewickelte Heizspulen aufweist, die derart ausgebildet sind, dass sich ihre Magnetfelder bei Stromdurchfluss gegenseitig kompensieren.This object is achieved in a detector of the type described in the present invention, that in the circuit board, a heater is integrated, which has two oppositely wound heating coils, which are designed such that their magnetic fields compensate each other in current flow.

Es wird somit ein planarer Detektor mit einer integrierten Heizeinrichtung zur Verfügung gestellt, welche äußerst einfach aufgebaut ist und kein Temperaturmedium oder dgl. benötigt. Durch den Aufbau der Heizeinrichtung mit zwei gegenläufig ineinander gewickelten Heizspulen, deren Magnetfelder sich bei eingeschaltetem Heizstrom gegenseitig kompensieren, ist gewährleistet, dass keine Heizstrom induzierten magnetischen Felder entstehen, so dass die Detektion elektromagnetischer oder magnetischer Signale nicht gestört wird. Dadurch, dass die Heizeinrichtung direkt in die Leiterplatte des Detektors eingebaut ist, werden keine zusätzlichen Einbauteile benötigt, der Aufbau der Heizeinrichtung ist somit sehr einfach.Thus, there is provided a planar detector with an integrated heater which is extremely simple in construction and does not require a temperature medium or the like. By constructing the heater with two heating coils wound in opposite directions, whose magnetic fields mutually compensate each other when the heating current is switched on, it is ensured that no heating current induced magnetic fields arise, so that the detection of electromagnetic or magnetic signals is not disturbed. The fact that the heater is installed directly in the circuit board of the detector, no additional built-in parts are needed, the structure of the heater is thus very simple.

Der Detektor eignet sich ganz besonders gut für die kernmagnetische Resonanzspektroskopie, so dass in bevorzugter Ausgestaltung vorgesehen ist, dass das Detektorelement eine Mikroleiterstruktur ist.The detector is particularly well suited for nuclear magnetic resonance spectroscopy, so that it is provided in a preferred embodiment that the detector element is a microguide structure.

Ein besonders einfacher Aufbau der Heizeinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die beiden Heizspulen aus einem einzigen Heizdraht gebildet sind. Es sind dann nur zwei Stromanschlüsse erforderlich.A particularly simple construction of the heating device is characterized in that the two heating coils are formed from a single heating wire. There are only two power connections required.

In ganz besonders bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass im heizdrahtfreien Kern der Heizspulen auf der Leiterplatte eine wärmeleitfähige Fläche angeordnet ist. Diese wärmeleitfähige Fläche hat eine Doppelfunktion. Sie dient zum einen als Radiofrequenzabschirmung und zum anderen als Temperaturabgleichseinrichtung.In a particularly preferred embodiment, it is provided that a thermally conductive surface is arranged in the heating wire-free core of the heating coils on the circuit board. This thermally conductive surface has a dual function. It serves as a radio frequency shield and as a temperature equalization device.

Je nach Einsatzfall kann bevorzugt zusätzlich vorgesehen sein, dass benachbart zu den Heizspulen auf der Leiterplatte eine wärmeleitfähige Fläche angeordnet ist. Diese wenigstens eine zusätzliche Wärmeleitfläche benachbart zu den Heizspulen dient ebenfalls als Temperaturabgleichseinrichtung.Depending on the application, it may preferably be additionally provided that a thermally conductive surface is arranged adjacent to the heating coils on the printed circuit board. This at least one additional heat-conducting surface adjacent to the heating coils also serves as a temperature-adjusting device.

Bevorzugt besteht die wenigstens eine wärmeleitfähige Fläche aus Kupfer, genauso wie die beiden Heizspulen.Preferably, the at least one heat-conductive surface made of copper, as well as the two heating coils.

Die vorbeschriebene, in den Detektor integrierte Heizeinrichtung ist größenskalierbar, arbeitet im Temperaturbereich von Raumtemperatur bis ca. 135°C und ist für viele wissenschaftliche Anwendungen einsetzbar. So kann der Detektor mit integrierter Heizeinrichtung für Messanordnungen der magnetischen Resonanz (NMR, EPR) der Variable Sample Magnetometrie (VSM) und der Variable Angle Spectroscopic Ellipsometrie (VASE) sowie auch für röntgenbasierte Techniken (XRD, XPS) eingesetzt werden.The above-described, integrated in the detector heater is scalable, operates in the temperature range from room temperature to about 135 ° C and can be used for many scientific applications. For example, the integrated heater detector can be used for variable magnetic resonance (NMR, EPR) variable sample magnetometry (VSM) and variable angle spectroscopic ellipsometry (VASE) as well as X-ray based (XRD, XPS) techniques.

Je nach geometrischer Gestaltung der Heizspulen sind selektive Temperaturverteilungen (gleichmäßig, Gradienten, statistisch, diskret und simuliert) einstellbar. Grundsätzlich ist jede beliebige geometrische Form der Heizspulen zur Einstellung verschiedener Temperaturverteilungen wie zirkulare, elliptische, ovale Konturenmuster sowie beliebige simulierte Geometrien für spezielle Temperaturverteilungen möglich, um z. B. Konvektion in Flüssigkeiten, Gelen und Polymeren zu untersuchen.Depending on the geometric design of the heating coils, selective temperature distributions (uniform, gradient, statistical, discrete and simulated) can be set. Basically, any geometric shape of the heating coils for adjustment various temperature distributions such as circular, elliptical, oval contour patterns and any simulated geometries for special temperature distributions possible to z. B. to investigate convection in liquids, gels and polymers.

Je nach Aufbau des Detektors und des Detektorelementes können in die Leiterplatte auch mehrere Heizeinrichtungen mit jeweils zwei Heizspulen integriert sein. Diese können auf der Vorder- und/oder Rückseite der Leiterplatte angeordnet und parallel oder seriell untereinander gekoppelt sein.Depending on the design of the detector and the detector element, a plurality of heating devices, each with two heating coils, can also be integrated in the printed circuit board. These can be arranged on the front and / or back of the circuit board and be coupled in parallel or serially with each other.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigt inThe invention is explained in more detail below by way of example with reference to the drawing. This shows in

1 die Vorderseite eines ersten Detektors, 1 the front of a first detector,

2 die Rückseite des Detektors nach 1, 2 the back of the detector after 1 .

3 eine vergrößerte Detailansicht der Heizeinrichtung des Detektors, 3 an enlarged detail view of the heating device of the detector,

4 die Rückseite eines Detektors nach einer anderen Ausgestaltung, 4 the back of a detector according to another embodiment,

5 ein vergrößertes Detail der Heizeinrichtung des Detektors nach 4, 5 an enlarged detail of the heater of the detector according to 4 .

6 die Vorderseite eines Detektors in einer weiteren Ausgestaltung, 6 the front of a detector in a further embodiment,

7 ein vergrößertes Detail der 6, 7 an enlarged detail of the 6 .

8 ein vergrößertes Detail der 7, 8th an enlarged detail of the 7 .

9 einen Ausschnitt aus einem Detektor mit einer rechteckförmigen Heizeinrichtung, 9 a section of a detector with a rectangular heating device,

10 ein vergrößertes Detail der 9, 10 an enlarged detail of the 9 .

11 eine dreiecksförmige größenregulierbare Heizeinrichtung für einen Detektor und 11 a triangular size-adjustable heater for a detector and

12 eine gekreuzte dreiecksförmige größenregulierbare Heizeinrichtung für einen Detektor. 12 a crossed triangular size-controllable heater for a detector.

Die Erfindung wird in den Ausführungsbeispielen anhand eines Detektors für die kernmagnetische Resonanzspektroskopie beschrieben, eignet sich aber auch für andere Detektoren für Untersuchungen in einem elektromagnetischen oder magnetischen Feld.The invention is described in the embodiments with reference to a detector for nuclear magnetic resonance spectroscopy, but is also suitable for other detectors for investigations in an electromagnetic or magnetic field.

Ein solcher Detektor ist in den 1 bis 3 allgemein mit 1 bezeichnet. Dieser Detektor 1 weist eine Leiterplatte 2 auf, die aus einem dielektrischen Material, z. B. aus glasfaserverstärktem PTFE oder glasfaserverstärktem Epoxidharz, besteht. Sie ist beim Ausführungsbeispiel nach 1 bis 3 rechteckig ausgestaltet und weist eine Breite in der Größenordnung von 30 mm und eine Länge in der Größenordnung von 100 bis 120 mm auf. Auf der Vorderseite der Leiterplatte 2 (1) ist eine Mikroleiterstruktur mit einem Mikroleiter 3 und einer Querschnittsverringerung 4 vorzugsweise aus Kupfer aufgebracht. Diese Mikroleiterstruktur bildet bei der Verwendung des Detektors für die kernmagnetische Resonanzspektroskopie das Detektorelement.Such a detector is in the 1 to 3 generally with 1 designated. This detector 1 has a circuit board 2 on, which consists of a dielectric material, for. B. made of glass fiber reinforced PTFE or glass fiber reinforced epoxy resin. It is according to the embodiment 1 to 3 rectangular and has a width of the order of 30 mm and a length of the order of 100 to 120 mm. On the front of the circuit board 2 ( 1 ) is a microguide structure with a microguide 3 and a cross-sectional reduction 4 preferably applied from copper. This microguide structure forms the detector element when using the nuclear magnetic resonance spectroscopy detector.

Zur Beheizung des Detektors 1 ist in die Leiterplatte 2 eine Heizeinrichtung 5 integriert, welche zwei gegenläufig ineinander gewickelte, auf der Rückseite der Leiterplatte 2 angeordnete Heizspulen 6, 7 aufweist, die beim Ausführungsbeispiel nach 1 bis 3 von einem einzigen Heizdraht gebildet sind, so dass nur zwei Stromzuleitungen 8, 9 auf der Leiterplatte 2 erforderlich sind.To heat the detector 1 is in the circuit board 2 a heating device 5 integrated, which two oppositely wound, on the back of the circuit board 2 arranged heating coils 6 . 7 has, in the embodiment according to 1 to 3 are formed by a single heating wire, so that only two power supply lines 8th . 9 on the circuit board 2 required are.

Wird die Heizeinrichtung mit Strom beaufschlagt, fließt der Strom in der Heizspule 6 beispielsweise in Uhrzeigerrichtung und in der Heizspule 7 entgegen der Uhrzeigerrichtung, da eine Stromrichtungsumkehr im Bereich 10 erfolgt. Da der geometrische Aufbau beider Heizspulen 6, 7 nahezu identisch ist und die Stromrichtung entgegengesetzt ist, kompensieren sich die entstehenden Magnetfelder beider Heizspulen 6, 7 gegenseitig, so dass die Heizeinrichtung 5 Messungen im Magnetfeld nicht beeinträchtigt bzw. verfälscht.If the heater is energized, the current flows in the heating coil 6 for example, in the clockwise direction and in the heating coil 7 counterclockwise, as a reversal of current in the area 10 he follows. Because the geometric structure of both heating coils 6 . 7 is almost identical and the current direction is opposite, the resulting magnetic fields of both heating coils compensate each other 6 . 7 each other, so the heater 5 Measurements in the magnetic field are not affected or falsified.

Wie am besten aus 3 hervorgeht, ist im heizdrahtfreien Kern der Heizspulen 6, 7 auf der Leiterplatte 2 eine wärmeleitfähige Fläche 11 aufgebracht, die, wie die Heizspulen 6, 7 bevorzugt aus Kupfer besteht. Diese wärmeleitfähige Fläche 11 hat eine Doppelfunktion und dient zum einen als Radiofrequenzabschirmung und zum anderen als Temperaturabgleichseinrichtung. Das Zentrum dieser wärmeleitfähigen Fläche beim Ausführungsbeispiel nach 1 bis 3 befindet sich dabei in etwa in der Höhe der Querschnittsverringerung 4 auf der Vorderseite der Leiterplatte 2.How best 3 is apparent in the heating wire-free core of the heating coils 6 . 7 on the circuit board 2 a thermally conductive surface 11 applied, like the heating coils 6 . 7 preferably made of copper. This thermally conductive surface 11 has a dual function and serves as a radio frequency shield and as a temperature compensation device. The center of this thermally conductive surface in the embodiment according to 1 to 3 is located approximately in the amount of cross-sectional reduction 4 on the front of the circuit board 2 ,

In den 4 und 5 ist in abgewandelter Ausführungsform des Detektors nach 1 dargestellt. Es sind, sofern gleiche Teile betroffen sind, dieselben Bezugszeichen wie in den 1 bis 3 verwandt.In the 4 and 5 is in a modified embodiment of the detector according to 1 shown. They are, as far as the same parts are concerned, the same reference numerals as in the 1 to 3 related.

4 zeigt die Rückseite der Leiterplatte 2. Zusätzlich ist bei dieser Ausführungsform benachbart zu den Heizspulen 6, 7 der Heizeinrichtung 5 eine weitere wärmeleitfähige Fläche 12 auf der Rückseite der Leiterplatte 2 aufgebracht, die ovalförmig ausgebildet ist und zusätzlich mit ringförmigen Bereichen 13 die Heizeinrichtung 5 umgreift. Die ringförmigen Bereiche 13 und die ovale, ebenfalls als Temperaturabgleichseinrichtung dienende wärmeleitfähige Fläche 12 ist von einem Isolierbereich 14 auf der Rückseite der Leiterplatte 2 umgeben. 4 shows the back of the circuit board 2 , In addition, in this embodiment, adjacent to the heating coils 6 . 7 the heater 5 another thermally conductive surface 12 on the back of the circuit board 2 applied, which is oval-shaped and in addition with annular areas 13 the heater 5 embraces. The annular areas 13 and the oval, also serving as a temperature compensation device thermally conductive surface 12 is from an insulation area 14 on the back of the circuit board 2 surround.

In den 6 bis 8 ist ein Detektor 1 gezeigt, welcher sowohl auf der in 6 gezeigten Vorderseite als auch auf der nicht dargestellten Rückseite jeweils eine Mikroleiterstruktur mit einem Mikroleiter 3 und einer Querschnittsverringerung 4 aufweist. Die Kupferstreifen des NMR-Resonanzkreises auf der Leiterplatte 2 sind dabei mit 15 bezeichnet.In the 6 to 8th is a detector 1 shown on both the in 6 shown front side as well as on the rear side, not shown, in each case a microguide structure with a microguide 3 and a cross-sectional reduction 4 having. The copper strips of the NMR resonant circuit on the circuit board 2 are there with 15 designated.

Da bei diesem Detektor 1 die Rückseite der Leiterplatte 2 nicht frei zur Verfügung steht, sondern ebenfalls mit einer Mikroleiterstruktur belegt ist, sind bei diesem Detektor 1 beidseitig angrenzend an den Mikroleiter 3 der Mikroleiterstruktur zwei Heizeinrichtungen 5 auf der Vorderseite der Leiterplatte 2 vorgesehen, genauso wie auf der nicht dargestellten Rückseite, so dass der Detektor 1 bei diesem Ausführungsbeispiel vier Heizeinrichtungen 5 aufweist. Dabei können die Stromzuleitungen 8, 9 der Heizeinrichtungen 5 unterschiedlich gestaltet sein, z. B. seriell (wie dargestellt) oder parallel.Because with this detector 1 the back of the circuit board 2 is not freely available, but also occupied by a microguide structure, are in this detector 1 on both sides adjacent to the microguide 3 the microguide structure two heaters 5 on the front of the circuit board 2 provided, as well as on the rear side, not shown, so that the detector 1 in this embodiment, four heaters 5 having. This can be the power supply lines 8th . 9 the heaters 5 be designed differently, for. B. serially (as shown) or in parallel.

Da bei diesem Ausführungsbeispiel der Raum für die Heizspulen 6, 7 der jeweiligen Heizeinrichtung 5 begrenzt ist, ist die jeweilige Heizeinrichtung 5 von einer wärmeleitfähigen Fläche 16 umgeben, die sich jeweils bis in den Bereich des Mikroleiters 3 mit Querschnittsverringerung 4 erstreckt. Diese Fläche 16 aus Kupfer dient als Radiofrequenzabschirmung und Temperaturabgleichseinrichtung.As in this embodiment, the space for the heating coils 6 . 7 the respective heating device 5 is limited, is the respective heating device 5 from a thermally conductive surface 16 surrounded, each extending into the area of the microguide 3 with cross-sectional reduction 4 extends. This area 16 made of copper serves as a radio frequency shield and temperature equalizer.

Wie bereits erwähnt können die Heizeinrichtungen 5 sowohl parallel als auch seriell elektrisch miteinander verbunden werden, jeweils in Abhängigkeit von der gewünschten Gesamtleistung der Heizeinrichtungen 5.As already mentioned, the heaters 5 both in parallel and serially connected to each other electrically, depending on the desired overall performance of the heaters 5 ,

Auf der nicht dargestellten Rückseite der Leiterplatte 2 sind ebenfalls zwei entsprechende Heizeinrichtungen 5 angeordnet, so dass dieser Detektor 1 insgesamt vier Heizeinrichtungen 5 aufweist.On the back of the circuit board, not shown 2 are also two corresponding heaters 5 arranged so that this detector 1 a total of four heaters 5 having.

Der Vollständigkeit halber sind in 6 mit 17 eine Erdungsfläche angedeutet und mit 18 Verbindungen eines Temperatursensors zu einer nicht dargestellten Kontrolleinheit.For the sake of completeness, in 6 With 17 a ground plane indicated and with 18 Connections of a temperature sensor to a control unit, not shown.

In 9 und 10 ist beispielhaft der Aufbau einer Heizeinrichtung 5' in Rechteckform für einen NMR-Detektor 1 dargestellt. Dabei weist die Heizeinrichtung 5' zwei gegenläufig ineinander, rechtwinklig gewickelte Heizspulen 6', 7' auf, die an Stromzuleitungen 8, 9 angeschlossen sind. Im Inneren der beiden Heizspulen 6', 7' ist ein Detektorelement 19 auf der Leiterplatte angeordnet, dieses Detektorelement 19 kann eine Mikrostreifenleiterstruktur wie in den Ausführungsbeispielen nach 1 bis 8 oder auch eine Solenoidspule, eine Sattelspule oder ein Birdcage-Resonator sein.In 9 and 10 is an example of the structure of a heater 5 ' in rectangular form for an NMR detector 1 shown. In this case, the heating device 5 ' two oppositely wound, right angle wound heating coils 6 ' . 7 ' on, on the power supply lines 8th . 9 are connected. Inside the two heating coils 6 ' . 7 ' is a detector element 19 arranged on the circuit board, this detector element 19 may be a microstrip line structure as in the embodiments of 1 to 8th or a solenoid coil, a saddle coil or a birdcage resonator.

Je nach Ausgestaltung bzw. Abmessung des Detektorelementes 18 ist die Größe der Heizeinrichtung 5' frei größenskalierbar.Depending on the configuration or dimension of the detector element 18 is the size of the heater 5 ' freely scalable.

11 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Heizeinrichtung 5'' mit zwei dreieckförmig gewickelten Heizspulen 6'', 7'', in deren Zentrum ein Detektorelement 18 auf der Leiterplatte angeordnet ist. Mit einer solchen Heizeinrichtung 5'' lässt sich ein Temperaturgradient verwirklichen, der von einer Seite des Detektors startet. 11 shows a further embodiment of a heater 5 '' with two triangular wound heating coils 6 '' . 7 '' in whose center a detector element 18 is arranged on the circuit board. With such a heater 5 '' It is possible to realize a temperature gradient starting from one side of the detector.

Schließlich ist in 12 eine weitere Heizeinrichtung 5'' dargestellt, die zwei gekreuzte, dreieckförmige Heizspulen 6'', 7'' aufweist, in deren Zentrum ein Detektorelement 18 angeordnet ist. Mit dieser Ausgestaltung der Heizeinrichtung 5'' ist es möglich, einen Temperaturgradienten zu schaffen, der in der Mitte des Detektorelementes 18 beginnt.Finally, in 12 another heater 5 '' represented, the two crossed, triangular heating coils 6 '' . 7 '' has, in the center of a detector element 18 is arranged. With this embodiment of the heater 5 '' it is possible to create a temperature gradient in the middle of the detector element 18 starts.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So kann das Detektorelement für andere Anwendungen auch anders ausgebildet sein.Of course, the invention is not limited to the illustrated embodiments. Further embodiments are possible without departing from the basic idea. Thus, the detector element may be designed differently for other applications.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Detektordetector
22
Leiterplattecircuit board
33
Mikroleitermicro Head
44
QuerschnittsverringerungNecking
5, 5', 5'', 5'''5, 5 ', 5' ', 5' ''
Heizeinrichtungheater
6, 6', 6'', 6'''6, 6 ', 6' ', 6' ''
Heizspuleheating coil
7, 7', 7'', 7'''7, 7 ', 7' ', 7' ''
Heizspuleheating coil
88th
Stromzuleitungenpower leads
99
Stromzuleitungenpower leads
1010
BereichArea
1111
wärmeleitfähige Flächethermally conductive surface
1212
wärmeleitfähige Flächethermally conductive surface
1313
ringförmiger Bereichannular area
1414
Isolierbereichisolation
1515
Kupferstreifencopper strips
1616
wärmeleitfähige Flächethermally conductive surface
1717
Erdungsflächeground plane
1818
Verbindungenlinks
1919
Detektorelementdetector element

Claims (7)

Detektor für Untersuchungen in einem elektromagnetischen oder magnetischen Feld mit einer Leiterplatte aus einem dielektrischen Material, welche ein Detektorelement trägt, dadurch gekennzeichnet, dass in die Leiterplatte (2) eine Heizeinrichtung (5, 5', 5'', 5''') integriert ist, welche zwei gegenläufig ineinander gewickelte Heizspulen (6, 6', 6'', 6''', 7', 7'', 7''') aufweist, die derart ausgebildet sind, dass sich ihre Magnetfelder bei Stromdurchfluss gegenseitig kompensieren.Detector for investigations in an electromagnetic or magnetic field with a printed circuit board of a dielectric material which carries a detector element, characterized in that in the printed circuit board ( 2 ) a heater ( 5 . 5 ' . 5 '' . 5 ''' ), which two oppositely wound heating coils ( 6 . 6 ' . 6 '' . 6 ''' . 7 ' . 7 '' . 7 ''' ), which are designed such that their magnetic fields compensate each other with current flow. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektorelement eine Mikroleiterstruktur (3, 4) ist.Detector according to Claim 1, characterized in that the detector element has a microguide structure ( 3 . 4 ). Detektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Heizspulen (6, 7) aus einem einzigen Heizdraht gebildet sind.Detector according to claim 1 or 2, characterized in that the two heating coils ( 6 . 7 ) are formed of a single heating wire. Detektor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im heizdrahtfreien Kern der Heizspulen (6, 7) auf der Leiterplatte (2) eine wärmeleitfähige (11) Fläche angeordnet ist.Detector according to one or more of Claims 1 to 3, characterized in that in the heating wire-free core of the heating coils ( 6 . 7 ) on the printed circuit board ( 2 ) a thermally conductive ( 11 ) Surface is arranged. Detektor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zu den Heizspulen (6, 7) auf der Leiterplatte (2) eine wärmeleitfähige Fläche (12, 16) angeordnet ist.Detector according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that adjacent to the heating coils ( 6 . 7 ) on the printed circuit board ( 2 ) a thermally conductive surface ( 12 . 16 ) is arranged. Detektor nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine wärmeleitfähige Fläche (11, 12, 16) aus Kupfer besteht.Detector according to claim 4 or 5, characterized in that the at least one thermally conductive surface ( 11 . 12 . 16 ) consists of copper. Detektor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in die Leiterplatte (2) mehrere Heizeinrichtungen (5) integriert sind.Detector according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that in the printed circuit board ( 2 ) several heating devices ( 5 ) are integrated.
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