DE3336490C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Strahlungsdetek­ tor mit einem Dewargefäß aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten Kappen, deren freie Enden vakuumdicht mit einem Anschlußteil aus Isoliermaterial verbunden sind, wobei auf der äußeren Fläche der inneren Kappe mehrere Sensorelemente und die entsprechenden Zuführungen angeord­ net sind und das Abschlußteil eine Vielzahl von Leiterbah­ nen aufweist, die mit den Zuführungen zu den Sensorelemen­ ten elektrisch leitend verbunden sind und deren vakuum­ dicht 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 Sensorele­ menten zu verwenden und die dazu erforderlichen elektri­ schen Zuführungen vorzusehen.

Mit zunehmender Anzahl von Sensorelementen wird es jedoch immer schwieriger, hinreichend robuste Zuführungen anzu­ bringen. Innerhalb des Dewarraumes können die Zuführungen sehr schmal ausgebildet werden und die erforderlichen Kontaktierungen mittels aus der Halbleitertechnik bekannten Techniken, wie der Bondtechnik, 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 Anschlußteil aus wenigstens zwei Lochplatten aus Isoliermaterial besteht, die vakuumdicht aufeinanderlie­ gend miteinander verbunden sind, und daß die Leiterbahnen in der Weise in wenigstens zwei Ebenen verlaufend aufgeteilt sind, 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 Kontaktflächen durch die Anordnung in wenigstens zwei zueinander parallelen Ebenen verhältnis­ mäßig groß und robust ausgebildet werden können, ohne daß dadurch die gesamte Anordnung störend vergrößert wird. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Vakuumdich­ tigkeit der Durchführungen der Leiterbahnen einfacher herzustellen ist, ohne daß die Gefahr besteht, daß Leiter­ bahnen unterbrochen oder beschädigt werden.

Von Vorteil ist ferner, daß die vakuumdichten Durchfüh­ rungen der Leiterbahnen an dem Anschlußteil vorgenommen werden können, bevor die vakuumdichte Verbindung zwischen der äußeren Kappe des Dewargefäßes und der Anschlußplatte durchgeführt wird. Schließlich lassen sich auch die elek­ trischen 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 den Fig. 1 und 2 wird ein Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung er­ klärt.

Die Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Strah­ lungsdetektor und die Fig. 2 zeigt eine Aufsicht von oben auf das Anschlußteil des in Fig. 1 gezeigten Strahlungsdetektors mit den darauf befindlichen Leiterbahnen.

Ein Dewarraum 16 des Strahlungsdetektors wird gebildet von einer äußeren Kappe, einer inneren Kappe und einem Anschlußteil 15. Die innere Kappe besteht aus einem Rohr 9 und einer 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 Kontaktie­ rungen 11 mit Zuführungen 6 elektrisch leitend verbunden ist. Die Zuführungen sind an der Oberfläche des inneren Rohres 9 bevorzugt in Form von schmalen Leiterbahnen angeordnet.

Die Zuführungen 6 auf dem äußeren Umfang des Rohres 9 der inneren Kappe sind mit Enden 12 und 13 von Leiterbahnen auf Lochplatten 1 und 2 des Anschlußteils 15 verbun­ den. Die äußeren Enden 4 und 5 dieser Leiterbahnen bilden die Anschlußkontakte des Strahlungsdetektors.

Das Anschlußteil 15 besteht aus wenigstens zwei Lochplatten 1 und 2 aus Isoliermaterial, bevorzugt Keramik. Auf der oberen Oberfläche jeder Loch­ platte 1 und 2 befinden sich elektrische Leiterbahnen, wobei die inneren Enden der Leiterbahnen auf der Loch­ platte 1 mit 13, die inneren Enden der Leiterbahnen auf der Lochplatte 2 mit 12, die äußeren Enden der Leiterbah­ nen auf der Lochplatte 1 mit 4 und die äußeren Enden der Leiterbahnen auf der Lochplatte 2 mit 5 bezeichnet sind.

Die Lochplatte 1 trägt auf ihrer oberen Oberfläche die Leiterbahnen 4, 13. Auf dieser Lochplatte 1 ist vakuum­ dicht die Lochplatte 2, z. B. mittels eines Glaslotes befestigt. Dadurch, daß die innere Bohrung der Lochplatte 2 größer ist als die in der Lochplatte 1, bleiben die inne­ ren Enden 13 der Leiterbahnen auf der Lochplatte 1 frei zugänglich. Ebenso bleiben die äußeren Enden 4 der Leiter­ bahnen auf der Lochplatte 1 als Anschlußkontakte frei zugänglich. Die Lochplatte 2 trägt auf ihrer oberen Ober­ fläche 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 Innenöff­ nung 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 Lei­ terbahnen auf der Lochplatte 2 frei zugängliche Anschluß­ kontakte 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 Dewar­ gefäßes in der inneren Öffnung der Lochplatte 1 vakuum­ dicht befestigt. Danach werden die elektrischen Verbin­ dungen zwischen den Zuführungen 6 auf dem Umfang des Rohres 9 und den zugeordneten Leiterbahnenenden 12 und 13 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 Loch­ platte 3 auch entfallen, wenn das Rohr 7 der äußeren Kappe aus einem Isoliermaterial, wie z. B. Glas, besteht. Das Rohr 7 kann direkt auf der mit den Leiterbahnen 5, 12 versehenen Oberfläche der Lochplatte vakuumdicht aufge­ bracht, z. B. aufgeschmolzen, werden.

Claims (8)

1. Strahlungsdetektor mit einem Dewargefäß aus zwei kon­ zentrisch 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 Zufüh­ rungen angeordnet sind und das Anschlußteil eine Vielzahl von Leiterbahnen aufweist, die mit den Zuführungen zu den Sensorelementen elektrisch leitend verbunden sind und deren vakuumdicht aus dem Dewarraum herausgeführten äuße­ ren Teile als Kontaktbahnen für äußere elektrische Verbin­ dungen dienen, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschluß­ teil (15) aus wenigstens zwei Lochplatten (1, 2, 3) aus Isoliermaterial besteht, die vakuumdicht aufeinanderlie­ gend miteinander verbunden sind, und daß die Leiterbahnen (4, 5, 12, 13) in der Weise in wenigstens zwei Ebenen verlaufend aufge­ teilt sind, daß der Abstand der wenigstens zwei Ebenen durch die Dicke einer Lochplatte (2) gegeben ist.

2. Strahlungsdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Anzahl von Leiterbahnen (4, 13) auf der Oberfläche einer Lochplatte (1) und eine weitere Anzahl von Leiterbahnen (5, 12) auf der Oberfläche einer anderen Lochplatte (2) angeordnet sind.

3. Strahlungsdetektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Abmessungen der Lochplatten (1, 2, 3) mit abnehmendem Abstand von den Sensorelementen (10) gestaffelt verringert sind, derart daß die äußeren Enden (4, 5) der Leiterbahnen frei zugäng­ liche Kontakte bilden.

4. Strahlungsdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenöffnungen der Loch­ platten (1, 2, 3) mit abnehmendem Abstand von den Sensor­ elementen (10) gestaffelt vergrößert sind, derart daß die im Dewarraum sich befindenden Endteile (12, 13) der Lei­ terbahnen 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, 12, 13) tragenden Lochplatten (1, 2) rechteckig ausgebil­ det sind.

8. Strahlungsdetektor nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an zwei sich gegenüberliegenden Seiten der Lochplatten (1, 2) geradlinige Kontaktleisten mit den als Kontakten dienenden Enden der Leiterbahnen (4, 5) gebildet sind.