DE3336490A1

DE3336490A1 - Strahlungsdetektor

Info

Publication number: DE3336490A1
Application number: DE19833336490
Authority: DE
Inventors: Harald 7108 Möckmühl Geist
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1983-10-07
Filing date: 1983-10-07
Publication date: 1985-04-25
Also published as: DE3336490C2

Description

Beschreibung
Strahlungsdetektor Die vorliegende Erfindung betrifft einen Strahlungsdetektor mit einem Dewargefäß aus zwei konzentrich zueinander angeordneten Kappen, deren freie Enden vakuumdicht mit einem Abschlußteil aus Isoliermaterial verbunden sind, wobei auf der äußeren Fläche der inneren Kappe mehrere Sensorelemente und die entsprechenden Zuführungen angeordnet sind und das Abschlußteil eine Vielzahl von Leiterbahnen aufweist; die mit den Zuführungen zu den Sensorelementen elektrisch leitend verbunden sind und deren vakuumdicht aus dem Dewarraum herausgeführten äußeren Teile als Kontaktbahnen für äußere elektrische Verbindungen dienen.
Strahlungsdetektoren der vorstehenden Art sind z. B. aus der US-PS 40 59 764 und der DE-OS 31 43 658 bekannt. Diese Anordnungen ermöglichen es, eine Vielzahl von Sensorelementen zu verwenden und die dazu erforderlichen elektrischen Zuführungen vorzusehen.
Mit zunehmender Anzahl von Sensorelementen wird es jedoch immer schwieriger, hinreichend robuste Zuführungen anzubringen. Innerhalb des Dewarraumes können die Zuführungen sehr schmal ausgebildet werden und die erforderlichen Kontaktierungen mittels aus der Halbleitertechnik wie der Banddtechnik bekannten Techniken vorgenommen werden. Die außerhalb des Dewargefässes liegenden Kontaktflächen der Leiterbahnen müssen jedoch einfach bearbeitbare und zu kontaktierende Flächen sein, von denen jede einzelne möglichst groß und robust sein soll, die aber insgesamt möglichst wenig Platz beanspruchen sollen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kontaktanordnung für einen Strahlungsdetektor, der eine sehr große Anzahl von Sensorelementen aufweisen kann, zu verbessern.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch#gelöst, daß das Abschlußteil aus wenigstens zwei Lochplatten aus Isoliermaterial besteht, die vakuumdicht aufeinanderliegend miteinander verbunden sind, und daß die Leiterbahnen in wenigstens zwei Ebenen verlaufend aufgeteilt sind, in der Weise, daß der Abstand der wenigstens zwei Ebenen durch die Dicke einer Lochplatte gegeben ist.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung wird darin gesehen, daß die äußeren Kontakt flächen durch die Anordnung in wenigstens zwei zueinander parallelen Ebenen verhältnismäßig groß und robust ausgebildet werden könne, ohne daß dadurch die gesamte Anordnung störend vergrößert wird. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Vakuumdichtigkeit der Durchführungen der Leiterbahnen einfacher herzustellen ist, ohne daß die Gefahr besteht, daß Leiterbahnen unterbrochen er beschädigt werden.
Von Vorteil ist ferner, daß die vakuumdichten Durchführungen der Leiterbahnen an dem Abschlußteil vorgenommen werden können, bevor die vakuumdichte Verbindung zwischen der äußeren Kappe des Dewargefässes und der Abschlußplatte durchgeführt wird. Schließlich lassen sich auch die elektrischen Verbindungen zwischen den Zuführungen auf der Oberfläche der inneren Kappe und den inneren Enden der Leiterbahnen der Anschlußplatte leichter vornehmen, da auch die inneren Enden der Leiterbahnen in zwei Ebenen angeordnet sind.
Anhand des in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachfolgend näher erklärt.
Die Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Strahlungsdetektor gemäß der Erfindung und die Figur 2 zeigt eine Aufsicht von oben auf das Anschlußteil des in Figur 1 gezeigten Strahlungsdetektors mit den darauf befindlichen Leitungsbahnen.
Der Dewarraum 16 des Strahlungsdetektors wird gebildet von der äußeren Kappe mit den Teilen 7 und 8, der inneren Kappe mit den Teilen 9 und 14 und dem Anschlußteil 15. Die innere Kappe besteht aus dem Rohr 9 und der Scheibe 14, die aus einem Isoliermaterial, bevorzugt aus Glas oder Keramik, bestehen. Die äußere Kappe weist ein Rohr 7 und eine Deckplatte 8 auf. Die Deckplatte besteht zumindest teilweise aus einem für die zu detektierende Strahlung durchlässigen Material, z. B. Germanium. Das Rohr 7 kann ebenfalls aus Isoliermaterial bestehen. Die innere Kappe ist mit ihrem freien Ende vakuumdicht in eine Bohrung in dem Anschlußteil 15 eingesetzt, z. B. eingelötet. Das freie Ende des Rohres 7 der äußeren Kappe ist ebenfalls vakuumdicht mit der Seite des Anschlußteils 15, z. B.
durch Löten oder Verschmelzen, verbunden.
Innerhalb des Dewarraumes 16 befindet sich eine Vielzahl von Sensorelementen 10, von denen jedes über Kontaktierungen 11 mit Zuführungen 6 elektrisch leitend verbunden ist. Die Zuführungen sind an der Oberfläche des inneren Rohres 9 bevorzugt in Form von schmalen Leiterbahnen angeordent.
Die Zuführungen 6 auf dem äußeren Umfang des Rohres 9 der inneren Kappe sind mit Enden 12 und 13 von Leitungsbahnen auf den Lochplatten 1 und 2 des Anschlußteils 15 verbunden. Die äußeren Enden 4 und 5 dieser Leitungsbahnen bilden die Anschlußkontakte des Strahlungsdetektors.
Das Anschlußteil 15 besteht nun gemäß der Erfindung aus wenigstens zwei Lochplatten 1 und 2 aus Isoliermaterial, bevorzugt Keramik. Auf der oberen Oberfläche jeder Lochplatte 1 und 2 befinden sich elektrische Leitungsbahnen, wobei die inneren Enden der Leiterbahnen auf der Lochplatte 1 mit 13, die inneren Enden der Leiterbahnen auf der Lochplatte 2 mit 12, die äußeren Enden der Leiterbahnen auf der Lochplatte 1 mit 4 und die äußeren Enden der Leiterbahnen auf der Lochplatte 2 mit 5 bezeichnet sind.
Die Lochplatte 1 tragt auf ihrer oberen Oberfläche die Leiterbahnen 4, 13 Auf dieser Lochplatte 1 ist vakuumdicht die Lochplatte 2, s0 30 mittels eines Glaslotes befestigt. Dadurch, daß die innere Bohrung der Lochplatte größer ist als die in der Lochplatte 1, bleiben die inneren Enden 13 der Leiterbahnen auf der Lochplatte 1 frei zugänglich. Ebenso bleiben die äußeren Enden 4 der Leiterbahnen auf der Lochplatte 1 als Anschlußkontakte frei zugänglich. Die Lochplatte 2 trägt auf ihrer oberen Oberfläche die Leiterbahnen 5, 12. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist noch eine dritte Lochplatte 3 vorgesehen, die keine Leiterbahnen trägt und die ebenfalls vakuumdicht auf der mit den Leiterbahnen 4, 12 versehenen Oberfläche der Lochplatte 2 befestigt ist. Die Innenöffnung dieser Lochplatte 3 ist wiederum größer als die der Lochplatte 2, so daß die inneren Enden 12 der Leiterbahnen frei zugänglich sind. Ebenso sind die Außenabmessungen der Lochplatte 3 gegenüber den Außenabmessungen der Lochplatte 2 derart verringert, daß die äußeren Enden 5 der Leiterbahnen auf der Lochplatte 2 frei zugängliche Anschlußkontakte bilden. Auf der Oberfläche der Lochplatte 3 ist in die freie Stirnfläche des Rohres 7 der äußeren Kappe des Dewargefässes vakuumdicht, z. B. mittels eines Lotes oder durch Verschmelzen, befestigt.
Die Herstellung erfolgt zweckmäßig in der Weise, daß zunächst die Anschlußplatte 15 hergestellt wird. Dann wird das freie Ende des Rohres 9 der inneren Kappe des Dewargefässes in der inneren Öffnung der Lochplatte 1 vakuumdicht befestigt. Danach werden die elektrischen Verbindungen zwischen den Zuführungen 6 auf dem Umfang des Rohres 9 und den zugeordneten Leitungsbahnenenden 12 und 13 z. B. durch Bonden hergestellt. Danach wird dann die äußere Kappe 7, 8 des Dewargefässes auf der Lochplatte 3 des Anschlußteils 15 vakuumdicht befestigt.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Lochplatte 3 auch entfallen, wenn das Rohr 7 der äußeren Kappe aus einem Isoliermaterial, wie z. Bo Glas, besteht. Das Rohr 7 kann direkt auf der mit den Leiterbahnen 5, 12 versehenen Oberfläche der Lochplatte vakuumdicht aufgebracht, z. B aufgeschmolzen, werden.
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Claims

Patentansprüche Strahlungsdetektor mit einem Dewargefaß aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten Kappen, deren freie Enden vakuumdicht mit einem Abschlußteil aus Isoliermaterial verbunden sind, wobei auf der äußeren Fläche der inneren Kappe mehrere Sensorelemente und die entsprechenden Zuführungen angeordnet sind und das Abschlußteil eine Vielzahl von Leiterbahnen aufweist, die mit den Zuführungen zu den Sensorelementen elektrisch leitend verbunden sind und deren vakuumdicht aus dem Dewarraum herausgeführten äußeren Teile als Kontaktbahnen für a#ußere elektrische Verbindungen dienen, dadurch gekennzeichnet, t , daß das Abschlußteil (15) aus wenigstens zwei Lochplatten (1, 2, 3) aus Isoliermaterial besteht, die vakuumdicht aufeinanderliegend miteinander verbunden sind, und daß die Leiterbahnen (4, 5, 12, 13) in wenigstens zwei Ebener verlaufend aufgeteilt sind, in der Weise, daß der Abstand der wenigstens zwei Ebenen durch die Dicke einer Lochplatte (2) gegeben ist.
2. Strahlungsdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Leiterbahnen (4, 13) auf der Oberfläche einer Lochplatte (i) und eine weitere Anzahl von Leiterbahnen (5, i2) auf der Oberfläche einer anderen Lochplatte (2) angeordnet sind.
3. Strahlungsdetektor nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Abmessungen der Lochplatten (1, 2, 3) mit abnehmendem Abstand vor den Sensorelementen (io) gestaffelt verringert sind, derart, daß die äußeren Enden (4, 5) der Leiterbahnen fei zugängliche Kontakte bilden.
4. Strahlungsdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenöffnungen der Lochplatten (1, 2, 3) mit abnehmendem Abstand von den Sensorelementen (10) gestaffelt vergrößert sind, derart, daß die im Dewarraum sich befindenden Endteile (12, 13) der Leiterbahnen zwecks Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung mit den Zuführungen (6) auf der inneren Kappe (9, 14) des Dewargefässes freiliegen.
5. Strahlungsdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungen (6) auf der inneren Kappe (9, 14) des Dewargefässes ebenfalls als Leiterbahnen ausgebildet sind.
6. Strahlungsdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die die Leiterbahnen (4, 5, 12, 13) tragenden Lochplatten (1, 2) aus Keramik bestehen.
7. Strahlungsdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die Leiterbahnen (4, 5, i2, 13) tragenden Lochplatten (1, 2) rechteckig ausgebildet sind.
8. Strahlungsdetektor nach Anspruch q, dadurch gekennzeichnet, daß an zwei sich gegenüberliegenden Seiten der Lochplatten (1, 2) geradlinige Kontaktleisten mit den als Kontakten dienenden Enden der Leiterbahnen (4, 5) gebildet sind.