DE2723100A1

DE2723100A1 - Tiefsttemperaturbehaelter mit geringen waermeverlusten fuer infrarot-detektorvorrichtungen

Info

Publication number: DE2723100A1
Application number: DE19772723100
Authority: DE
Inventors: Karl Heinz Diedrich; Marco Fazi; Carlo Misiano; Enrico Simonetti
Original assignee: Selenia Industrie Elettroniche Associate SpA
Current assignee: Leonardo SpA
Priority date: 1976-05-24
Filing date: 1977-05-21
Publication date: 1977-12-15
Also published as: FR2353013A1; NL7705567A; GB1537187A; IT1065988B

Description

COHAUSZ & FLORACK

PATENTANWALTS BÜRO D-4 DÜSSELDORF · SCHUMANN8TR. ΘΤ

PATEKfTANWXLTE: Dipl.-Ing. W. COHAUSZ Dipl.-Ing. W. FlORACK Dipl.-Ing. R. KNAUF Dr.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ine. A. GERBER ■ Dipl.-Ing. H. B. COHAUSZ

Selenia-Industrit lettroniche Associate S.p. A.

40, Via Medina

I-Neapel

20. Mai 1977

Tiefsttomgeraturbehälter mit_geringen_yärmeyerlusten

E2 iz

Die rfindung betrifft einen Tiefst tempera turbehälter mit geringen Wrmeverlusten für Infrarot-Detektorvorrichtungen «it integri erten Durchgangsverbindungen.

Bsi der inrichtnng von Strahlungsdetektoreinrichtungen» besonders für Strahlunegen im Sichtbaren und im nahen Mittel und im weiten Infrarot, gibt es beim Arbeiten bei kryogenen Temperaturen das Problem der Ausführung der Anordnung elektrischer Eontakte, um von außen bei Raumtemperatur das Innere zu erreichen, das den Strahlungen ausgesetzt ist und auf kryogenen Temperaturen gehalten wird, und zwar auf Grund der Tatsache, daß es erforderlich ist, eine hehrzahl von Kontakten vorzusehen und zur gleichen Zeit die Wärmeverluste durch die einheit der Kontaktelementen auf einen vertretbaren Vert zu halten, um die Anforderungen zu verringern, die dem Tisfsttemperaturgenerator auferlegt sind.

Nach der derzeitigen Technik sind die Anordnungen von elektrischen Kontakten durch Metall-Glas- oder Metall-Glas-Metall-Durchgangs-Vurbindungfn gebildet. Diese Anordnungen ermöglichen einerseites

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nicht dkie Herstellung einer großen Anzahl von Verbindungen, und euf der anderen Seite sind sie nicht sehr wirksam, was die Begrenzung der "Wäniievfcrlustt- anbelangt.

Wenn berücksichtigt wird, daß die Anordnung der elektrischen Kontakte vakuumdicht sein muß, ist bisher keine zufriedensttlltende Alternative bei den Glas-Iletall-Verschweißungen gefunden worden.

Erfindungsgemäß ist die Anordnung der Kontakte als elektrische Durchführungserbindungen für Vakuum in Mikroschaltkreisform ausgebildet, auf KunststoffSubstraten geringer Dampfspannung oder auf Keramiksubstraten integriert, die am Körper des Tiefsttemperaturbehälters durch Zementieren mit einem Dichtungsmittel im Falle von KunststoffSubstraten oder durch Weichlöten im Falle von Keramiksubstraten angebracht werden.

hu folgt eine Beschreibung der rfindung untar Bezugnahme auf die Zeichnungen. In den Zeichnungen sind:

Fig. 1 ein Schnitt durch einen Tiefsttuaperaturbehälter, der mit dem Kontaktsystem nach einem ersten Ausführungsbeispiel der . rfindung rersehen ist,

Fig. 2 eine Einzelheit im Schnitt durch den Bereich der vakuumdichten Durchführungsverbindung der Konstruktion nach Fig. 1, und

Fig. 3 eine Einzelheit im Schnitt durch den Bereich der vakuumdichten Durchführungsvsrbindung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Gemäß den Zeichnungen und insbesondere Fig. 1 weist ein typischer kryostatischer Behälter ein erstes ilement 1 und ein zweites ILlement 2 auf. Das Element 2 weist in bekannter Weise ein "Kaltfinger*- Klement 3 auf, an dem ein Photodetektor 4 in einer Flucht mit einem Loch 5 im Clement 1 angebracht ist, das durch eine optische Blende 6 geschlossen ist, welche durch ein Dichtungsmittel vakuumdicht gedacht ist. 709850/0804

Me lemente 1 und 2 sind mit Bändern 8, 9 versehen, an denen eine Vakuumabdichtung gebildet ist und der Durchgang der Anordnung der Durchführungekontakte 10 erfolgt.

Sie Sichtungszone der Bänder 6, 9 ist im vergrößerten Maßstab in Fig. 2 und 3 gezeigt. Fig. 2 zeigt eine Anordnung von Durchführung skon takt en, bestehend aus einem Substrat aus Kunststoff Bit geringer Dampfspannung, beispielsweise eines Polyimid, das allgemein mit 11 bezeichnet ist und das mit Metallbahnen 12 versehen ist, die auf dem Substrat mittels Verfahren gebildet sind» welche bekannt und für gedruckte Schaltungen benutzt sind.

Zwischen dem Sub β trat 11 «mit den Bahnen 12 und den Stirnflächen der Bänder 6,9 ist ein Hochvakuum-Dichtmittel 13 vorgesehen (beispielsweise das Material, das von der US-Fixma Varian unter des Warenzeichen "Torr-Seal" vertrieben wird). Die Bahnen 12 bilden eine "Streifenlinie", die sich zuar Photodetektoreinheit 4 S(FIf. 1) hocherstreckt, und zwar in einer Spiralbahn 14 längs des "Kaltfingers" 3 des Kryostats. Sie Verbindung zwischen der Streifenlinie und der Photodetektoreinheit 4 erfolgt mit Hilfe der bekannten Binderme thoden.

Fig. 3 zeigte eine Variante, bei der die Anordnung der Durohführungskontakte aus einem Keramiksubstrat 15 besteht, das alt den Streifenlinienbahnen 16 versehen ist. Die Unterseite des la »strata 15 ist ait einer Metallisierung 17 versehen, wthren* Al· Oteraelte eine »"Isolierschicht 1Θ trägt, auf die eine Metallisierung 19 Mfgetragen ist. Die Stirnflächen der Bäder 8, 9 «lud sit Metalllaierungen 20 bzw. 21 versehen. Diese Elemente sind einander la vaktraadichter Welse durch eine Lötlegierung 22, 23 zugeordnet.

Innerhalb des Kryostats (rechts in Fig. 3) sind die Verbindungen mit der Photodetektoreinheit so ausgeführt, wie das in Fig. 1 gezeigt ist, nämlich durch einen Spiralstreifen aus Kunststoff» der die erforderliche Anzahl von Bahnen trägt.

Mit Hilfe dee erfindungsgemäßen Durchführungsverbindungssyateaa

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ist es möglich, eine große Anzahl von Verbindungen aus dem Kyryo- stat herauszuführen, wobei die Wärmeverluste in annehmbaren Größen verbleiben, Έ!β ist auctth möglich, eine weit größere Anzahl von Verbindungen herauszuführen, als das mit den herkömmlichen Systemen möglich ist. Dabei hat man den zusätzlichen Vorteil, daß die Kosten für jeden Verbindungspunkt weit geringer sind.

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Leerseite

Claims

Ansprüche

fly Tief sttemperaturbehälter mit geringen "Wärmeverlusten »für Infrarot-Detektorvorrichtungen mit integrierten Burchführungsverbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter aus zwei !!lementen besteht, die an ihren Außenwänden koppelbar sind, in denen zwei Sander mit Flächen gebildet sind, die aufeinander zu gerichtet sind und einen Hingbereich bilden, der zur Aufnahme einer Einheit vakuumdichter Durchführungsverbindungen eingerichtet ist, bestehend aus einem Substrat, auf dem eine Mehrzahl von Leitern mit Hilfe der bekannten Mikroschalktkreistechnik gebildet sind, wobei die Leiter sich durch den Bingbereich erstrecken und sowohl nach innen als auch nach außen der Außenwand gegenüber vorstehen, wobei Mittel zum Kontaktieren eines aktiven lernents innerhalb des Kryostats mit den Leitern vorgesehen sind, bestehend aus einem flexiblen element aus einer Lage Kunststoff, die eine Mehrzahl leitender Bahnen trägt.
2. Tiefsttemperaturbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die inheit aus Durchführungskontakten aus einem Keramiksubstrat besteht, auf dem leitende Bahnen vorgesehen sind, die dem Behälter gegenüber nach innen und nach außen führen, wobei das Keramiksubstrat durch Weichlöten mit metallisierten Flächen der Stirnränder verbunden ist.

3· Tiefsttemperaturbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ..inheit aus Durchführungskontakten durch das flexible Element gebildet ist, das aus einem Material besteht, das eine Hehrzahl leitender Bahnen trägt, wobei die Dichtung in der Durchgangszone durch ein Hochvakuum-Dichtungsmittel gebildet ist.

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ORIGINAL INSPECTED