EP2396611A2 - Wärmeübergangsleiter - Google Patents

Wärmeübergangsleiter

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Publication number
EP2396611A2
EP2396611A2 EP10703225A EP10703225A EP2396611A2 EP 2396611 A2 EP2396611 A2 EP 2396611A2 EP 10703225 A EP10703225 A EP 10703225A EP 10703225 A EP10703225 A EP 10703225A EP 2396611 A2 EP2396611 A2 EP 2396611A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat
heat transfer
transfer device
conducting
heat conducting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10703225A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tobias Engert
Ivan Kojouharov
Jürgen GERL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GSI Helmholtzzentrum fuer Schwerionenforschung GmbH
Original Assignee
GSI Helmholtzzentrum fuer Schwerionenforschung GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GSI Helmholtzzentrum fuer Schwerionenforschung GmbH filed Critical GSI Helmholtzzentrum fuer Schwerionenforschung GmbH
Publication of EP2396611A2 publication Critical patent/EP2396611A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D19/00—Arrangement or mounting of refrigeration units with respect to devices or objects to be refrigerated, e.g. infrared detectors
    • F25D19/006—Thermal coupling structure or interface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/024—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/06—Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity
    • G01J5/061—Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity by controlling the temperature of the apparatus or parts thereof, e.g. using cooling means or thermostats

Definitions

  • the invention relates to a heat transfer device for heat transfer from a heat source to a heat sink, which has at least one contact device for thermal contacting of at least parts of the furnishedübertragungsvorhchtung with the heat source and / or the heat sink and at least one heat conducting device for transmitting thermal energy between the heat source and the heat sink.
  • the invention further relates to a device arrangement which has at least one heat source, at least one heat sink and at least one heat transfer device. Furthermore, the invention relates to the use of a heat transfer device and / or a device arrangement.
  • Highly sensitive detectors for example, often have to be operated at very low temperatures to avoid thermal noise. Temperatures in the range of liquid nitrogen (about 77 Kelvin) and / or temperatures in the range of liquid helium (about 3 Kelvin) are frequently used as suitable operating temperatures. In order to be able to provide the thermal energy removal provided by a suitable cooling system even at the high-sensitivity detector, heat transfer devices with a suitable heat transfer capacity are required. At the same time, however, highly sensitive detectors must also be stored with as little vibration as possible. A particular problem is that cooling devices which have a correspondingly low temperature often produce a particularly high level of vibration.
  • a currently common design in detector construction is that the actual detector is thermally connected to a cooling device via a thick, multi-core, elastic copper cable.
  • the copper cable often has conductor cross sections in the range of 1 cm 2 and more.
  • the multicore copper cable acts as a damper, so that the vibrations of the cooling device are largely attenuated and largely kept away from the detector. Nevertheless, a sufficient cooling capacity of the detector is usually realized.
  • the multicore copper cable is usually connected to a cold finger, which dips into a bath of liquid nitrogen and / or a bath of liquid helium. This bath is supplied by a corresponding chiller with a sufficient amount of liquid nitrogen or liquid helium.
  • a suitable copper alloy, aluminum or a suitable aluminum alloy is used instead of copper.
  • a problem with the method described for cooling the high-sensitivity detector is the thermal contact resistance between the individual components along the heat transfer path.
  • the thermal To minimize transition losses contact elements have been proposed, which are on the one hand connected to the copper cable, on the other hand as possible flat with the cooling device or with the detector (optionally with the aid of a cold finger).
  • the contact elements are usually designed so that they cause an intimate mechanical contact of the two thermally interconnected components. This intimate mechanical contact can be formed for example by a kind of plug-in elements. In such a structure, however, there are still thermal transition losses, in particular between the contact device and the copper cable itself.
  • One measure for example, is to thermally connect the contact device to the copper cable as effectively as possible by so-called "crimping." In reality, this is usually achieved by providing a hole in the contact device into which the copper cable is inserted Inner diameter is reduced by a compression of the contact device, so that there is a positive contact between the contact device and the copper cable.However, it has been found that this crimping often does not sufficiently reduce the thermal contact resistance between contact device and copper cable.
  • thermodynamic adhesive which is placed between the contactor and the copper cable to reduce the thermal contact resistance.
  • some thermodynamic adhesives, such as indium have proven to be sufficiently durable, adequately durable thermodynamic adhesives are generally very expensive and / or toxic, which is correspondingly problematic.
  • soldering and welding processes are known.
  • these methods are relatively complex and cause by the additional masses introduced an increase in weight or a thickening of the corresponding materials, which is undesirable, especially in the field of cooling of relatively freely suspended assemblies.
  • soldering or welding seams often prove to be insufficiently stable in temperature, especially at kyrostatic temperatures.
  • Another problem may be in the form of the strength of the components to be used. While, for example, when soldering electrical conductors, it is generally sufficient to connect cables with a conductor diameter of, for example, 1 mm 2 to a contact surface, such cross-sectional areas are generally insufficient for cooling purposes.
  • the soldering and / or welding of conductors with cross-sectional diameters of several cm 2 is usually complex and technologically difficult to control.
  • the object of the invention is therefore to provide a heat transfer device for heat transfer from a heat source to a heat transfer device. valley, which has improvements over heat transfer devices known in the art.
  • a heat transfer device for heat transfer from a heat source to a heat sink, which has at least one contact device for thermal contacting of at least parts of the heat transfer device with the heat source and / or the heat sink and at least one heat conduction device for transmitting thermal energy between the heat source and the heat sink to further develop that at least one heat conducting device and at least one contact device are at least partially connected to one another by an ultrasonic welding process.
  • a further advantage may also result from the fact that the processed by an ultrasonic welding heat conduction device (for example, a multi-core copper cable) usually has a significantly lower tendency for splicing. This also makes it possible to avoid unwanted thermal bridges.
  • the ditchleitein- direction can serve in any way only the heat conduction, but also optionally in addition to the transmission of electrical signals (bei- For example, to power a detector device) can be used. However, it is generally advantageous (especially in the case of highly sensitive detector systems) if the heat-conducting device is used exclusively for heat conduction and not additionally for the transmission of electrical signals.
  • the heat conducting devices can have a high heat transfer cross section. This heat transfer cross section may in particular also be provided in the contacting region with a contact device.
  • the heat conduction device makes it possible, in particular, for the heat conduction device to have a substantially identical heat conduction cross section over its entire length, which can simplify the manufacture of the heat transfer device.
  • the heat-conducting device has different cross-sectional diameters along its longitudinal extent.
  • the heat conduction device is elongated (for example in the form of a multi-core cable) .
  • the contact devices can then be arranged on the end regions of the elongate heat conduction device.
  • the heat-conducting device is at least partially elastic and / or flexible, in particular vibration-elastic and / or vibration-flexible. In this way, it is possible, in particular, to achieve a particularly good mechanical decoupling of the two devices, which are thermally coupled to one another via the heat transfer device. In addition, it is possible to compensate for certain bearing tolerances between the two devices.
  • the heat transfer device at the same time as a kind of "angle element." Since the angle is not necessarily fixed, the heat transfer device can be used in a particularly large number of situations, among other things the storage costs or the production costs reduce the device in which the heat transfer device is used.
  • the heat conducting device is at least partially designed as a multi-core cable, which in particular at least partially copper, a copper alloy, aluminum and / or an aluminum alloy.
  • a multi-core cable which in particular at least partially copper, a copper alloy, aluminum and / or an aluminum alloy.
  • standard components can be used.
  • multi-core cables made of copper, copper alloy, aluminum and / or aluminum alloy in the field of power engineering are widely used.
  • Such components can be used without problems for the proposed heat transfer device.
  • the proposed materials have a particularly high heat conduction at a particularly favorable price.
  • materials other than those mentioned, which should preferably have the highest possible heat conductivity are also possible to use the heat transfer device.
  • the heat conducting device in a particularly simple manner elastic and / or flexible (including vibration elastic and / or flexible vibration) form. Also, bends can be realized in a particularly simple manner.
  • a support surface or more support surfaces
  • the ultrasonic welding process is particularly simple can be carried out.
  • a single heat conducting device is provided.
  • a single heat conduction device is to be understood in particular as a device which is connected in a largely uniform and / or contiguous contacting region with a heat contact device. Accordingly, it is also possible that a single heat conducting device consists of a plurality of subcomponent th (such as several juxtaposed multicore cables) may be formed.
  • At least one support surface is provided in the heat-transfer device, which is preferably arranged diametrically opposite to at least one heat-conducting device.
  • a combination of a welding sonotrode and a welding anvil can be used.
  • the welding sonotrode generally contacts the heat conducting device to be connected to the contact device, while the supporting surface is usually in contact with an ultrasonic welding boss during the ultrasonic welding process.
  • the proposed diametrical arrangement can realize a particularly effective "straight-line" ultrasonic welding process
  • the contacting section can have an n-cornered shape in particular in cross-section, wherein the n-corner is preferably a symmetrical geometric body with an odd number of corners
  • the geometric base body for example a triangle
  • Heat transfer device be extended to technical fields, in which a high heat transfer, and in which, if necessary, in addition a good mechanical decoupling is needed.
  • the proposed design of the heat transfer device using an ultrasonic welding process proves to be of great importance in terms of design as a rule for low-temperature suitable or lowest temperature suitable applications. In particular, temperatures in the range of liquid nitrogen and / or in the range of liquid helium are manageable.
  • At least parts of at least one heat conduction device and / or at least parts of at least one contact device have a heat transfer cross section of at least 5 mm 2 , 10 mm 2 , 15 mm 2 , 20 mm 2 , 25 mm 2 , 30 mm 2 , 40 mm 2 , 50 mm 2 , 60 mm 2 , 70 mm 2 , 80 mm 2 , 90 mm 2 or 100 mm 2 .
  • Such heat transfer cross sections have proven to be advantageous in order to realize a high heat coupling. Nevertheless, it is possible to realize a good mechanical coupling despite the high heat transfer performance.
  • a device arrangement which has at least one heat source and / or at least one heat sink, and in which at least one heat transfer device according to the above description is used.
  • the device arrangement then has the advantages and properties already mentioned in connection with the heat transfer device in an analogous form.
  • At least one heat source in the device arrangement is at least partially designed as a cooling finger device and / or as a measuring device device, in particular as a detector device, semiconductor detector device and / or scintillation counter device and / or at least one heat sink at least partially as a cooling system and / or liquid gas receiving device, in particular for receiving liquid nitrogen and / or liquid helium is formed.
  • the properties and advantages of the heat transfer device can have a particularly positive effect.
  • a high heat transfer performance can be achieved with still good mechanical decoupling.
  • the said heat sources or heat sinks are generally reliant on such properties in particular.
  • thermoelectric device with the structure described above and / or a device arrangement with the structure described above for cooling cryogenic operated and / or low-temperature operated devices, in particular detector devices, especially semiconductor detector devices is used.
  • detector devices especially semiconductor detector devices
  • the heat transfer device can have a particularly long service life, even at particularly low temperatures.
  • corresponding benefits may arise.
  • Fig. 1 A first embodiment of a thermal conductor in a schematic, perspective view
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a contact region of a contacting element in schematic cross section
  • FIG. 3 shows the performance of an ultrasonic welding process in the embodiment shown in FIG. 2;
  • thermo conductor in schematic cross section.
  • FIG. 1 shows, in a schematic, perspective plan view, a thermal conductor 1 which has two contacting elements 3 and a total of three heat-conducting elements 2.
  • the contacting elements 3 in the presently illustrated embodiment of the thermal conductor 1 each have a thermal finger 5. With the aid of the thermal finger 5, the best possible thermal contact between the respective contacting element 3 and the component connected to the contacting element 3 (not shown in FIG. 1) is ensured in a manner known per se.
  • the heat-conducting elements 2 serve for the thermal connection of the two contacting elements 3.
  • the contacting elements 3 each have a connection region 4, in which the heat-conducting elements 2 are connected to the contacting elements 3.
  • the shape of the connecting region 4 of the contacting elements 3 is illustrated in FIG. 2 in a cross-sectional view (cross section perpendicular to the axial direction of the thermal conductor 1). Fig. 2 will be explained in more detail below.
  • connection between the heat-conducting elements 2 and the respective contacting element 3 takes place using an ultrasonic welding method. Further details for carrying out the ultrasonic welding process are shown in particular in FIG. 3 and the associated description (described below).
  • the heat-conducting elements 2 are intimately and materially connected to the contacting elements 3 with the aid of the ultrasonic welding process. This type of connection leads to particularly low heat transfer resistance between the contacting elements 3 and the heat-conducting elements 2 and thus ultimately to a particularly good heat conduction between the spaced-apart thermo-fingers 5.
  • Both the contacting elements 3, and the heat-conducting elements 2 are made in the present embodiment of copper or a copper alloy. It is not necessary, moreover, that the contacting elements 3 and the heat-conducting elements 2 each have to be made of the same material. Rather, it is preferred that the heat-conducting elements 2 on the one hand and the contacting elements 3 on the other hand are each made of a different material (in particular of a different alloy). If appropriate, it is also advantageous if the two contacting elements 3 each consist of different materials (in particular of different alloys). In this way, the two contacting elements 3, for example, particularly well to the adjacent theretogruordnenten Components are adapted so that in this way, for example, particularly good material incompatibilities can be avoided.
  • the contacting elements 3 are preferably substantially solid (in particular in the region of the connecting regions 4).
  • the contacting elements 3 are preferably substantially solid (in particular in the region of the connecting regions 4).
  • solid copper or a massive copper alloy is, for example, to think of solid copper or a massive copper alloy.
  • the heat-conducting elements 2 in the presently illustrated embodiment are designed to be elastically bendable. This is achieved in that the heat-conducting elements 2 are each formed from a multi-core cable.
  • the base material for the heat-conducting elements 2 can also serve copper or a copper alloy, preferably a copper alloy is used, which promotes the elastic properties of the heat conducting 2 advantageous.
  • the heat-conducting elements 2 can each be a multi-core cable with a total cross-section of, for example, 1 cm 2 .
  • the individual conductors of the heat conducting elements 2 in this case have a significantly smaller cross section;
  • the individual wires of the heat-conducting elements 2 each have a diameter in the range of 0.1 mm.
  • the banksleitense 2 as quadriges cable can be prevented by the ultrasonic welding between the heat conducting elements 2 and the contacting elements 3 advantageously splicing of the heat conducting elements 2.
  • This can prevent, for example, premature wear of the thermal conductor 1.
  • the formation of undesirable thermal bridges and / or unwanted electrical contacts with other parts of the resulting device can be avoided. Both are naturally beneficial.
  • Due to the elastic design of the heat-conducting elements 2, the two contacting elements 3 can be mechanically decoupled from each other in a wide range. The same applies to the devices which are attached to the remote contacting elements 3. Nevertheless, a very good thermal coupling between the two contacting elements 3 can be realized by the construction of the thermal conductor 1.
  • thermal conductor 2 is in particular also in its compact construction. This concerns in particular its dimensions in the radial direction.
  • thermal conductor 1 can compensate for certain bearing tolerances.
  • the contacting elements 3 can be arranged at an angle to each other (for example, with respect to the axial axes of the two contacting elements 3). As a result, the thermal conductor 1 can be used in a wide range of different installation space specifications.
  • FIGS. 2 and 3 show the connection region 4 of a contacting element 3 in a schematic cross section.
  • the cross-section is perpendicular to the axial direction of the contacting element 3.
  • the connection region 4 of the contacting element 3 is shown without heat-conducting elements 2 attached thereto. From Fig. 3, the implementation of the ultrasonic welding process, with which the heat-conducting elements 2 are connected in the connection region 4 with the contacting element 3, can be seen.
  • connection region 4 of a contacting element 3 in particular, the geometric shape of the connection region 4 of a contacting element 3 can be seen.
  • the triangular basic shape 6 is executed in the present embodiment is substantially isosceles.
  • the triangle in Fig. 2 is indicated by a dashed line 6.
  • the likewise drawn circular arc line 7 serves to clarify the dimensions of the finally resulting outer contour 8 of the connecting region 4.
  • the middle region 9 of the triangular limb 23 of the triangular basic shape 6 serves in each case as a contacting region 10, in which in the presently illustrated embodiment in each case a heat conducting element 2 is fastened by ultrasonic welding (see also FIG.
  • a plurality of contacting regions 10 to be provided in a central region 9, so that a plurality of heat-conducting elements 2 can also be attached in the region of a single triangular limb 23.
  • the triangular tips 1 1 of the triangular basic shape 6 are capped.
  • the remaining length of the central region 9 is about 2/3 of the original edge length of the triangle sides 23 of the triangular basic shape 6.
  • the "cut edge length" of the triangular tips 11 each 1/6 of the original edge length of the triangle legs 23 of the triangular It is, of course, also possible to carry out a different division, In particular, it is possible to adapt the dimensioning as a function of the size of the heat-conducting elements 2.
  • the implementation of the ultrasonic welding process is particularly clear from Fig. 3.
  • the ultrasonic welding process is shown, with which the first heat-conducting element 2 of the total of three heat-conducting elements 2 is welded to the connecting region 4 of the contacting element 3.
  • the remaining two ultrasonic welding operations can be carried out in an analogous manner.
  • the corresponding end of the heat-conducting element 2 is initially arranged in the region of the intended contacting region 10 in the middle region 9 of a triangular leg 23. Subsequently, a per se known ultrasound welding sonotrode 13 is brought in the direction of arrow A in the direction of the connecting region 4 of the contacting element 3. The ultrasound welding sonotrode 13 is brought in such a way that the heat-conducting element 2 is pressed onto the connecting region 4 of the contacting element 3 with a certain force so that the heat-conducting element 2 is held in a clamping manner.
  • an ultrasonic welding anvil 14 is placed on the cut surface 12 located opposite the contacting region 10 of the outer contour 8 of the connecting region 4 of the contacting element 3.
  • the ultrasonic welding anvil 14 is pressed with a certain force in the direction of arrow B against the cutting surface 12 of the connecting portion 4.
  • the cut surface 12 thereby serves as a support surface 12 for carrying out the ultrasonic welding process.
  • the Ultraschallsch spaso- notrode 13 and the ultrasonic welding anvil 14 are not simultaneously, but in succession with the connection portion 4 into contact. In principle, it is arbitrary whether first the ultrasonic welding robot 13 or the ultrasonic welding anvil 14 is put on.
  • the ultrasonic welding process with which the heat-conducting element 2 is welded to the contacting region 10 of the contacting element 3, is carried out.
  • the ultrasonic welding sonotrode 13 (and possibly also the ultrasonic welding anvil 14) is subjected to ultrasonic energy.
  • the ultrasonic welding sonotrode 13 and the ultrasonic welding anvil can be removed.
  • a device assembly 15 is shown in a schematic cross section, in which a thermal conductor is used with the structure described above.
  • a thermal conductor is used with the structure described above.
  • the thermoelectric conductor 1 shown in FIGS. 1 to 3 is used.
  • a thermal conductor 1 having a different structure is used.
  • a nitrogen tank 16 can be seen, which serves as a heat sink for the device assembly 15.
  • the nitrogen tank 16 is formed as a trough-like Dewergefäß, in which liquid nitrogen 17 is located.
  • a supply line 18 is also shown, which supplies the nitrogen tank 16 with liquid nitrogen.
  • a known chiller can be used.
  • a nitrogen discharge 19 is provided, with which the evaporating during operation of the device assembly 15 nitrogen from the nitrogen tank 16 can be returned (for example, to a chiller).
  • a semiconductor detector 20 is shown at the lower end of the device arrangement 15. In the case of the device arrangement 15 shown here, this represents the heat source to be cooled.
  • Semiconductor detector 20 is installed freely suspended in a beamline 21 which is located in ultrahigh vacuum 22 in the exemplary embodiment shown here. In order for the semiconductor detector 20 to be able to provide good measured values, it must be arranged so that it is vibration-isolated and cooled as well as possible in the beamline 21.
  • thermocouple 1 For thermal coupling of semiconductor detector 22 and nitrogen tank 16 of the device assembly 15 of the previously described thermal conductor 1 is used. At its upper end, the upper thermal finger 5 of the thermal conductor 1 dips into the bath of liquid nitrogen 17, so that a very good thermal coupling of the upper thermo-finger 5 with the liquid nitrogen 17 is ensured.
  • the lower thermal finger 5 of the thermoconductor 1 is also materially connected to the semiconductor detector 20, so that here is a good heat transfer is secured. Due to the already described advantageous properties of the thermo conductor 1, a good thermal coupling between the nitrogen container 16 and the semiconductor detector 20 can thus be ensured. Due to the structure of the thermocouple 1 while a good mechanical decoupling Semiconductor detector 20 on the one hand and Beamline 21 or nitrogen tank on the other hand guaranteed.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertragungsvorrichtung (1) zur Wärmeübertragung von einer Wärmequelle (20) zu einer Wärmesenke (16). Die Wärmeübertragungsvorrichtung (1) weist Kontakteinrichtungen (3) zur thermischen Kontaktierung der Wärmeübertragungsvorrichtung (1) mit der Wärmequelle (20) sowie mit der Wärmesenke (16) auf. Ferner weist die Wärmeübertragungsvorrichtung (1) Wärmeleiteinrichtungen (2) zur Übertragung von thermischer Energie zwischen der Wärmequelle (20) und der Wärmesenke (16) auf. Die Wärmeleiteinrichtungen (2) und die Kontakteinrichtungen (3) sind zumindest teilweise durch einen Ultraschallschweißvorgang miteinander verbunden.

Description

Wärmeübergangsleiter
Die Erfindung betrifft eine Wärmeübertragungsvorrichtung zur Wärmeübertragung von einer Wärmequelle zu einer Wärmesenke, welche zumindest eine Kontakteinrichtung zur thermischen Kontaktierung von zumindest Teilen der Wärmeübertragungsvorhchtung mit der Wärmequelle und/oder der Wärmesenke sowie wenigstens eine Wärmeleiteinrichtung zur Übertragung thermischer Energie zwischen der Wärmequelle und der Wärmesenke aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Geräteanordnung, welche zumindest eine Wärmequelle, zumindest eine Wärmesenke und zumindest eine Wärmeübertragungsvorrichtung aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung einer Wärmeübertragungsvorrichtung und/oder einer Geräteanordnung.
In vielen Bereichen erweist es sich als erforderlich, technische Vorrichtungen effektiv zu kühlen und dennoch möglichst schwingungsentkoppelt von der Umgebung zu lagern. Mit anderen Worten soll die zu kühlende technische Vorrichtung möglichst optimal gekühlt werden, gleichzeitig dürfen jedoch über die Kühlvorrichtung keine oder nur wenige Schwingungen in die technische Vorrichtung hinein gekoppelt werden, bzw. von dieser ausgehend an die Umgebung heraus gekoppelt werden. Es ist leicht einsichtig, dass es problematisch ist, beide Forderungen gleichzeitig zu erfüllen. Denn eine besonders gute Wärmeabfuhr bewirkt in aller Regel mehr oder weniger zwangsläufig eine stärkere mechanische Kopplung der zu kühlenden technischen Vorrichtung mit der Umgebung. Andererseits bewirkt eine möglichst weitgehende mechanische Entkopplung der zu kühlenden technischen Vor- richtung von der Umgebung in aller Regel eine nur schlechte Kühlleistung für die zu kühlende technische Vorrichtung.
Naturgemäß ist diese „Unvereinbarkeit" von guter thermischer Kopplung und möglichst großer mechanischer Entkopplung besonders in solchen Berei- chen problematisch, in denen aufgrund der technischen Rahmenbedingungen die Wärmeabfuhr besonders groß sein muss und gleichzeitig eine besonders gute mechanische Entkopplung vorhanden sein muss. Ein Beispiel für einen solchen technischen Bereich liegt im Bereich von hochempfindlichen Detektoren sowie im Kyrostatenbau vor.
Hochempfindliche Detektoren müssen beispielsweise zur Vermeidung von thermischem Rauschen oftmals bei sehr niedrigen Temperaturen betrieben werden. Als geeignete Betriebstemperaturen werden dabei häufig Temperaturen im Bereich von flüssigem Stickstoff (ca. 77 Kelvin) und/oder Tempera- turen im Bereich von flüssigem Helium (ca. 3 Kelvin) verwendet. Um die von einer geeigneten Kühlanlage bereitgestellte thermische Energieabfuhr auch am hochempfindlichen Detektor bereit stellen zu können, sind Wärmeübertragungsvorrichtungen mit einer geeigneten Wärmeübertragungskapazität erforderlich. Gleichzeitig müssen hochempfindliche Detektoren jedoch auch möglichst schwingungsarm gelagert werden. Besonders problematisch ist dabei, dass Kühlvorrichtungen, die eine entsprechend tiefe Temperatur be- reit stellen können, oftmals ein besonders hohes Maß an Vibrationen erzeugen. Diese Vibrationen müssen jedoch weitestgehend vom hochempfindlichen Detektor ferngehalten werden, da diese Vibrationen ihrerseits eine Verschlechterung der Messgüte des hochempfindlichen Detektors bewirken können. Es ist somit leicht ersichtlich, dass es insbesondere in diesem technischen Bereich problematisch ist, Wärmeübertragungsvorrichtungen zu realisieren, die beide Eigenschaften (ausreichende Wärmeleitung und ausreichende mechanische Entkopplung) gleichzeitig in ausreichendem Ausmaß zur Verfügung stellen können.
Eine derzeit übliche Bauform im Detektorenbau besteht darin, dass der eigentliche Detektor über ein dickes, mehradriges, elastisches Kupferkabel mit einer Kühlvorrichtung thermisch verbunden wird. Das Kupferkabel weist dabei oftmals Leiterquerschnitte im Bereich von 1 cm2 und mehr auf. Das mehradrige Kupferkabel wirkt als Dämpfer, so dass die Vibrationen der Kühlvorrichtung weitestgehend gedämpft werden und weitgehend vom Detektor ferngehalten werden. Dennoch wird in der Regel eine ausreichende Kühlleistung des Detektors realisiert. Das mehradrige Kupferkabel wird meist mit einem Kühlfinger verbunden, der in ein Bad aus flüssigem Stickstoff und/oder ein Bad aus flüssigem Helium eintaucht. Dieses Bad wird von einer entsprechenden Kältemaschine mit einer ausreichenden Menge an flüssigem Stickstoff bzw. flüssigem Helium versorgt. Zum Teil wird anstelle von Kupfer auch eine geeignete Kupferlegierung, Aluminium bzw. eine geeignete Aluminiumlegierung verwendet.
Ein Problem beim beschriebenen Verfahren zum Kühlen des hochempfindlichen Detektors besteht bei den thermischen Übergangswiderständen zwischen den einzelnen Bauteilen entlang der Wärmeübertragungsstrecke. Insbesondere kommt es zu thermischen Verlusten zwischen der Kühlvorrich- tung und dem Kupferkabel einerseits sowie zwischen dem Kupferkabel und dem hochempfindlichen Detektor andererseits. Um hier die thermischen Übergangsverluste zu minimieren wurden Kontaktelemente vorgeschlagen, welche einerseits mit dem Kupferkabel verbunden werden, andererseits möglichst flächig mit der Kühlvorrichtung bzw. mit dem Detektor (gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines Kühlfingers). Die Kontaktelemente sind dabei in der Regel so ausgebildet, dass sie einen innigen mechanischen Kontakt der beiden thermisch miteinander zu verbindenden Bauteile bewirken. Dieser innige mechanische Kontakt kann beispielsweise durch eine Art von Steckelementen ausgebildet werden. Bei einem solchen Aufbau kommt es jedoch nach wie vor zu thermischen Übergangsverlusten insbesondere zwischen der Kontakteinrichtung und dem Kupferkabel selbst.
Um hier die thermischen Übergangswiderstände zu minimieren wurden bereits unterschiedliche Maßnahmen vorgeschlagen. Eine Maßnahme besteht beispielsweise darin, die Kontakteinrichtung durch sogenanntes „Crimpen" thermisch möglichst effektiv mit dem Kupferkabel zu verbinden. In der Realität wird dies meist dadurch gelöst, dass in der Kontakteinrichtung eine Bohrung vorgesehen wird, in die das Kupferkabel eingesteckt wird. Anschließend wird der Innendurchmesser durch ein Zusammenpressen der Kontakteinrichtung verringert, so dass es zu einem kraftschlüssigen Kontakt zwischen der Kontakteinrichtung und dem Kupferkabel kommt. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass auch dieses Crimpen den thermischen Übergangswiderstand zwischen Kontakteinrichtung und Kupferkabel oftmals nicht in ausreichendem Maße reduziert.
Um die thermischen Verluste weiter zu verringern wird es bereits praktiziert, einen thermodynamischen Kleber zu verwenden, der zwischen der Kontakteinrichtung und dem Kupferkabel angeordnet wird und den thermischen Übergangswiderstand reduzieren soll. Gerade bei kyrostatischen Systemen ist die Verwendung von thermodynamischen Klebern aufgrund der Tempera- turverhältnisse (Temperatur < = 100 Kelvin) problematisch, da thermodyna- mische Kleber in diesem Temperaturbereich oftmals sehr schnell spröde werden bzw. altern und dadurch der verbesserte thermische Übergangswiderstand in der Regel nicht über längere Zeiträume hinweg aufrecht erhalten werden kann. Zwar haben sich manche thermodynamische Kleber, wie beispielsweise Indium als ausreichend haltbar erwiesen, jedoch sind ausrei- chend haltbare thermodynamische Kleber in aller Regel sehr teuer und/oder giftig, was entsprechend problematisch ist.
Zwar gibt es in anderen Bereichen der Technik unterschiedlichste stoffschlüssige Verbindungsverfahren, die durchaus auch mit einem guten ther- mischen Kontakt einher gehen können; diese erweisen sich jedoch aus unterschiedlichsten Gründen für die Wärmeableitung, insbesondere bei höheren zu übertragenden Wärmeleistungen und/oder bei niedrigen Temperaturen als problematisch.
So sind beispielsweise Löt- und Schweißverfahren bekannt. Diese Verfahren sind jedoch relativ aufwändig und bewirken durch die zusätzlich einzubringenden Massen eine Gewichtserhöhung bzw. eine Verdickung der entsprechenden Materialien, was insbesondere im Bereich der Kühlung von relativ frei aufgehängten Baugruppen unerwünscht ist. Darüber hinaus erweisen sich Löt- bzw. Schweißnähte insbesondere bei kyrostatischen Temperaturen oftmals als nicht ausreichend temperaturstabil. Ein weiteres Problern kann in Form der Stärke der zu verwendenden Komponenten vorliegen. Während es beispielsweise beim Anlöten von elektrischen Leitern in aller Regel ausreicht, Kabel mit einem Leiterdurchmesser von beispielsweise 1 mm2 mit einer Kon- taktobe rf lache zu verbinden, so sind derartige Querschnittsflächen für Kühlzwecke in der Regel nicht ausreichend. Das Löten und/oder Schweißen von Leitern mit Querschnittsdurchmessern von mehreren cm2 ist jedoch in der Regel komplex und technologisch oftmals nur schwer beherrschbar.
Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine Wärmeübertragungsvorrichtung zur Wärmeübertragung von einer Wärmequelle zu einer Wärme- senke vorzuschlagen, welche gegenüber Wärmeübertragungsvorrichtungen, die im Stand der Technik bekannt sind, Verbesserungen aufweist.
Es wird vorgeschlagen, eine Wärmeübertragungsvorrichtung zur Wärme- Übertragung von einer Wärmequelle zu einer Wärmesenke, welche zumindest eine Kontakteinrichtung zur thermischen Kontaktierung von zumindest Teile der Wärmeübertragungsvorrichtung mit der Wärmequelle und/oder der Wärmesenke sowie wenigstens eine Wärmeleiteinrichtung zur Übertragung thermischer Energie zwischen Wärmequelle und Wärmesenke aufweist, da- hingehend weiterzubilden, dass zumindest eine Wärmeleiteinrichtung und zumindest eine Kontakteinrichtung zumindest teilweise durch einen Ultra- schallschweißvorgang miteinander verbunden sind. Überraschenderweise haben die Erfinder herausgefunden, dass es erstaunlicherweise relativ problemlos ist, auch Wärmeleiteinrichtungen, die einen größeren Wärmeleitquer- schnitt aufweisen - und die damit auch zur Wärmeabfuhr bei Systemen mit hoher Wärmeenergiefreisetzung und/oder für kyrostatische Systeme geeignete Querschnitte aufweisen - überraschend einfach unter Verwendung eines Ultraschallschweißvorgangs an einer Kontakteinrichtung zu befestigen. Auf diese Weise kann das bisherige problematische Crimpen bzw. das bis- herige Schweißen und/oder Löten (welches oftmals nicht tieftemperaturtaug- lich ist) auf vorteilhafte Weise weniger relevant sein oder sogar gänzlich entfallen. Ganz in Gegenteil ist es mit Hilfe des Ultraschallschweißvorgangs sogar möglich, die Wärmeübergangsverluste zwischen Kontakteinrichtung und Wärmeleiteinrichtung zum Teil deutlich zu verringern. Dies ist entsprechend von Vorteil. Ein weiterer Vorteil kann sich darüber hinaus dadurch ergeben, dass die durch einen Ultraschallschweißvorgang bearbeitete Wärmeleiteinrichtung (beispielsweise ein mehradriges Kupferkabel) in der Regel eine zum Teil deutlich geringere Neigung zum Aufspleißen aufweist. Auch hierdurch ist es möglich unerwünschte Wärmebrücken zu vermeiden. Die Wärmeleitein- richtung kann in beliebiger Weise lediglich der Wärmeleitung dienen, aber auch gegebenenfalls zusätzlich zur Übertragung elektrischer Signale (bei- spielsweise zur Spannungsversorgung einer Detektoreinrichtung) verwendet werden. Vorteilhaft ist es jedoch in aller Regel (insbesondere bei hochempfindlichen Detektorsystemen), wenn die Wärmeleiteinrichtung ausschließlich zur Wärmeleitung und nicht zusätzlich zur Übertragung elektrischer Signale verwendet wird. Wie bereits erwähnt können die Wärmeleiteinrichtungen einen hohen Wärmedurchgangsquerschnitt aufweisen. Dieser Wärmedurchgangsquerschnitt kann insbesondere auch im Kontaktierungsbereich mit einer Kontakteinrichtung vorgesehen sein. Dadurch ist es insbesondere möglich, dass die Wärmeleiteinrichtung über ihre gesamte Länge hin einen im Wesentlichen gleichartigen Wärmeleitquerschnitt aufweist, was die Fertigung der Wärmeübertragungsvorrichtung vereinfachen kann. Denkbar ist es jedoch auch, dass die Wärmeleiteinrichtung entlang ihrer Längserstreckung unterschiedliche Querschnittsdurchmesser aufweist.
Als vorteilhaft erweist es sich in aller Regel, wenn bei der Wärmeübertragungsvorrichtung zumindest zwei Koπtakteinrichtungen vorgesehen sind, welche insbesondere an zwei voneinander entfernten Bereichen der Wärmeleiteinrichtung an der Wärmeleiteinrichtung angeordnet sind. Dadurch ist es insbesondere möglich, sowohl den Wärmeübergang zwischen einer Wärme- quelle und der Wärmeleiteinrichtung sowie einer Wärmesenke und der Wärmeleiteinrichtung zu erhöhen. Insgesamt kann sich dadurch eine besonders gute Wärmeübertragung zwischen Wärmequelle und Wärmesenke ergeben. Eine Anordnung an zwei voneinander entfernten Bereichen der Wärmeleiteinrichtung kann insbesondere dazu beitragen, dass die Wärme- leiteinrichtung durch Vermeiden „unnötiger" Bereiche relativ klein ausgebildet werden kann. Dies kann insbesondere dazu beitragen Bauraum einzusparen sowie die mechanische Entkopplung zu vergrößern. Insbesondere ist es möglich, dass die Wärmeleiteinrichtung länglich (beispielsweise als mehradriges Kabel) ausgebildet ist. Die Kontakteinrichtungen können dann an den endseitigen Bereichen der länglich ausgebildeten Wärmeleiteinrichtung angeordnet werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Wärmeleiteinrichtung zumindest bereichsweise elastisch und/oder flexibel, insbesondere vibrationselastisch und/oder vibrationsflexibel ausgebildet ist. Auf diese Weise ist es insbeson- dere möglich, eine besonders gute mechanische Entkopplung der beiden Vorrichtungen zu erreichen, die über die Wärmeübertragungsvorrichtung thermisch miteinander gekoppelt sind. Darüber hinaus ist es möglich, gewisse Lagertoleranzen zwischen den beiden Vorrichtungen auszugleichen. Insbesondere ist es auch möglich, die Wärmeübertragungsvorrichtung gleich- zeitig als eine Art „Winkelelement" zu verwenden. Dadurch dass der Winkel nicht notwendigerweise fest vorgegeben ist, kann die Wärmeübertragungsvorrichtung in besonders vielen Situationen verwendet werden. Dies kann unter anderem die Lagerungskosten bzw. die Herstellungskosten der Vorrichtung, in der die Wärmeübertragungsvorrichtung verwendet wird, reduzie- ren.
Sinnvoll ist es insbesondere, wenn die Wärmeleiteinrichtung zumindest teilweise als mehradriges Kabel ausgebildet ist, welches insbesondere zumindest bereichsweise Kupfer, eine Kupferlegierung, Aluminium und/oder eine Aluminiumlegierung aufweist. Bei dem vorgeschlagenen Aufbau ist es insbesondere möglich, dass auf Standardkomponenten zurückgegriffen werden kann. So sind beispielsweise mehradrige Kabel aus Kupfer, Kupferlegierung, Aluminium und/oder Aluminiumlegierung im Bereich der Starkstromtechnik weit verbreitet. Derartige Komponenten können ohne Probleme auch für die vorgeschlagene Wärmeübertragungsvorrichtung verwendet werden. Insbesondere weisen die vorgeschlagenen Materialien eine besonders hohe Wärmeleitung bei besonders günstigem Preis auf. Selbstverständlich ist es auch möglich, andere Materialien als die genannten zu verwenden, wobei diese vorzugsweise eine möglichst hohe Wärmeleitungsfähigkeit aufweisen sollten. Dank der vorgeschlagenen Ausbildung als mehradriges Kabel ist es darüber hinaus in aller Regel möglich, die die Wärmeübertragungsvorrich- tung, insbesondere die Wärmeleiteinrichtung, auf besonders einfache Weise elastisch und/oder flexibel (einschließlich vibrationselastisch und/oder vibrationsflexibel) auszubilden. Auch können Biegungen auf besonders einfache Weise realisiert werden.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn eine Mehrzahl von Wärmeleiteinrichtungen vorgesehen wird, welche insbesondere parallel zueinander angeordnet sind. Dadurch ist es möglich, den gesamten Wärmeübertragungsquerschnitt auf einfache Weise zu erhöhen, ohne dass es beispielsweise erforderlich ist, den Leitungsquerschnitt einer einzelnen Wärmeleiteinrichtung übermäßig zu erhöhen. Auf diese Weise ist es möglich, die Durchführung des Ultraschallschweißvorgangs zu vereinfachen und/oder weitgehend auf Standardkomponenten zurückgreifen zu können (so können z.B. extrem große Wärmeleitquerschnitte mit mehreren im Bereich der Starkstromtechnik üblicherweise verwendeten Kabeln gebildet werden). So ist es beispielsweise möglich, teure Sonderkonstruktionen vermeiden bzw. deren Anzahl verringern zu können, was entsprechend von Vorteil ist. Vorteilhaft sind insbesondere 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10 Wärmeleiteinrichtungen. Oftmals erweist sich dabei das Vorsehen einer ungeraden Anzahl von Wärmeleitein- richtungen als besonders förderlich, da in diesem Fall bei einem symmetrischen Aufbau des Kontaktierungabschnitts auf einfache Weise eine Stützfläche (beziehungsweise mehrere Stützflächen) für den Ultraschallamboss vorgesehen werden kann, so dass der Ultraschallschweißvorgang besonders einfach durchgeführt werden kann. Selbstverständlich ist es natürlich auch möglich, dass eine einzelne Wärmeleiteinrichtung vorgesehen wird. In diesem Zusammenhang ist eine einzelne Wärmeleiteinrichtung insbesondere als Einrichtung aufzufassen, welche in einem weitgehend einheitlichen und/oder zusammenhängenden Kontaktierungsbereich mit einer Wärmekontakteinrichtung verbunden ist. Dementsprechend ist es auch möglich, dass eine einzelne Wärmeleiteinrichtung aus einer Mehrzahl von Uπterkomponen- ten (wie beispielsweise mehreren nebeneinander geführten mehradrigen Kabeln) gebildet sein kann.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn bei der Wärmeübertragungsvor- richtung in zumindest einem Kontaktierungsabschnitt zwischen zumindest einer Wärmeleiteinrichtung und zumindest einer Kontakteinrichtung zumindest eine Abstützfläche vorgesehen ist, welche bevorzugt diametral zu zumindest einer Wärmeleiteinrichtung angeordnet ist. Bei einer derartigen Ausbildung ist es auf besonders einfache Weise möglich, einen weitgehend üblichen Ultraschallschweißvorgang durchzuführen. Insbesondere kann eine Kombination aus einer Schweißsonotrode und einem Schweißamboss verwendet werden. Die Schweißsonotrode kontaktiert dabei während des Ultra- schallschweißvorgangs in aller Regel die mit der Kontakteinrichtung zu verbindende Wärmeleiteinrichtung, während die Abstützfläche in aller Regel während des Ultraschallschweißvorgangs mit einem Ultraschallschweißam- boss in Kontakt steht. Durch die vorgeschlagene diametrale Anordnung kann ein besonders effektiver „geradliniger" Ultraschallschweißvorgang realisiert werden. Der Kontaktierungsabschnitt kann insbesondere im Querschnitt eine n-eckige Form aufweisen, wobei es sich bei dem n-Eck vorzugsweise um einen symmetrischen geometrischen Körper mit einer ungeradzahligen Anzahl von Ecken handelt. Der geometrische Grundkörper (beispielsweise ein Dreieck) weist dabei im Bereich seiner Spitzen Abflachungen auf, die die Abstützflächen ausbilden. Somit wird - um beim Beispiel eines Dreiecks zu bleiben - der dreieckige Grundkörper effektiv zu einem (nicht homogenen) Sechseck. Selbstverständlich sind aber auch geometrische Grundkörper mit einer anderen Anzahl von Ecken denkbar.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn zumindest Teile zumindest einer
Wärmeleiteinrichtung tieftemperaturtauglich, insbesondere tiefsttemperatur- tauglich ausgebildet sind. Auf diese Weise kann das Einsatzspektrum der
Wärmeübertragungsvorrichtung auf technische Gebiete ausgedehnt werden, in denen eine hohe Wärmeübertragung, und in denen gegebenenfalls zusätzlich eine gute mechanische Entkopplung vonnöten ist. Die vorgeschlagene Ausbildung der Wärmeübertragungsvorrichtung unter Verwendung eines Ultraschallschweißvorgangs erweist sich dabei von der Konzeption her als in aller Regel besonders vorteilhaft für tieftemperaturtaugliche bzw. tiefst- temperaturtaugliche Anwendungsbereiche. Insbesondere sind auch Temperaturen im Bereich von flüssigem Stickstoff und/oder im Bereich von flüssigem Helium beherrschbar.
Vorteilhaft ist es, wenn zumindest Teile zumindest einer Wärmeleiteinrichtung und/oder zumindest Teile zumindest einer Kontakteinrichtung einen Wärmeübertragungsquerschnitt von zumindest 5 mm2, 10 mm2, 15 mm2, 20 mm2, 25 mm2, 30 mm2, 40 mm2, 50 mm2, 60 mm2, 70 mm2, 80 mm2, 90 mm2 oder 100 mm2 aufweisen. Derartige Wärmeübertragungsquerschnitte haben sich als vorteilhaft erwiesen, um eine hohe Wärmekopplung realisieren zu können. Dennoch ist es möglich, trotz der hohen Wärmeübertragungsleistung eine gute mechanische Kopplung realisieren zu können.
Weiterhin wird eine Geräteanordnung vorgeschlagen, welche zumindest eine Wärmequelle und/oder zumindest eine Wärmesenke aufweist, und bei der zumindest eine Wärmeübertragungsvorrichtung gemäß der voranstehenden Beschreibung verwendet wird. Die Geräteanordnung weist dann die bereits im Zusammenhang mit der Wärmeübertragungsvorrichtung genannten Vorteile und Eigenschaften in analoger Form auf.
insbesondere ist es möglich, dass bei der Geräteanordnung zumindest eine Wärmequelle zumindest teilweise als Kühlfingereinrichtung und/oder als Messgeräteeinrichtung, wie insbesondere als Detektoreinrichtung, Halbleiterdetektoreinrichtung und/oder Szintillationszählereinrichtung ausgebildet ist und/oder zumindest eine Wärmesenke zumindest teilweise als Kühlanlage und/oder Flüssiggasaufnahmemittel, insbesondere zur Aufnahme von flüssi- gern Stickstoff und/oder flüssigem Helium ausgebildet ist. Bei einer derartigen Ausbildung der Geräteanordnung können sich die Eigenschaften und Vorteile der Wärmeübertragungsvorrichtung in besonderem Maße positiv auswirken. Insbesondere kann - wie bereits beschrieben - eine hohe Wär- meübertragungsleistung bei nach wie vor guter mechanischer Entkopplung realisiert werden. Insbesondere die genannten Wärmequellen bzw. Wärmesenken sind auf derartige Eigenschaften in aller Regel in besonderem Maße angewiesen.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass eine Wärmeübertragungsvorrichtung mit dem oben beschriebenen Aufbau und/oder eine Geräteanordnung mit dem vorab beschriebenen Aufbau zur Kühlung von tieftemperaturbetriebenen und/oder tiefsttemperaturbetriebenen Geräten, wie insbesondere Detektoreinrichtungen, speziell Halbleiterdetektoreinrichtungen verwendet wird. Auch hier ergeben sich die bereits vorab beschriebenen Eigenschaften und Vorteile der Wärmeübertragungsvorrichtung und/oder der Geräteanordnung in analoger Weise.
Schließlich wird auch ein Verfahren zum Kühlen von tieftemperaturbetriebe- nen und/oder tiefsttemperaturbetriebenen Geräten, wie insbesondere Detektoreinrichtungen, speziell Halbleiterdetektoreinrichtungen vorgeschlagen, bei dem zumindest eine Wärmeübertragungseinrichtung mit dem oben beschriebenen Aufbau Verwendung findet. Auch hier ergeben sich die bereits vorab beschriebenen Eigenschaften und Vorteile in analoger Weise.
Wie weiterhin bereits beschrieben, kann die Wärmeübertragungsvorrichtung darüber hinaus eine besonders hohe Standzeit, auch bei besonders tiefen Temperaturen aufweisen. Auch in dieser Hinsicht können sich entsprechende Vorteile ergeben. Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Figuren detailliert beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 : Ein erstes Ausführungsbeispiel eines Thermoleiters in schematischer, perspektivischer Ansicht;
Fig. 2. ein Ausführungsbeispiel für einen Kontaktbereich eines Kontaktie- rungselements im schematischen Querschnitt;
Fig. 3: die Durchführung eines Ultraschallschweißvorgangs beim in Fig 2 gezeigten Ausführungsbeispiel;
Fig 4: ein mögliches Ausführungsbeispiel für eine Geräteanordnung unter
Verwendung eines Thermoleiters im schematischen Querschnitt.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen, perspektivischen Draufsicht einen Ther- moleiter 1 , welcher zwei Kontaktierungselemente 3 sowie insgesamt drei Wärmeleitelemente 2 aufweist.
Die Kontaktierungselemente 3 weisen im vorliegend dargestellten Ausführungsbeispiel des Thermoleiters 1 jeweils einen Thermofinger 5 auf. Mit Hilfe des Thermofingers 5 wird ein möglichst guter thermischer Kontakt zwischen dem betreffenden Kontaktierungselement 3 und dem mit dem Kontaktie- rungselement 3 verbundenen Bauteil (in Fig. 1 nicht dargestellt) in an sich bekannter Weise sichergestellt.
Zwischen den beiden Kontaktierungselementen 3 sind im vorliegend dargestellten Ausführungsbeispiel des Thermoleiters 1 insgesamt drei Wärmeleitelemente 2 vorgesehen. Die Wärmeleitelemente 2 dienen der thermischen Verbindung der beiden Kontaktierungselemente 3. Die Kontaktierungselemente 3 weisen jeweils einen Verbindungsbereich 4 auf, in dem die Wärmeleitelemente 2 mit den Kontaktierungselementen 3 verbunden sind. Die Formgebung des Verbindungsbereichs 4 der Kontaktierungselemente 3 wird in Fig. 2 in einer Querschnittsansicht (Querschnitt senkrecht zur Axialrichtung des Thermoleiters 1 ) verdeutlicht. Fig. 2 wird weiter unten näher erläutert.
Die Verbindung zwischen den Wärmeleitelementen 2 und dem jeweiligen Kontaktierungselement 3 erfolgt unter Verwendung eines Ultraschall- schweißverfahrens. Nähere Details zur Durchführung des Ultraschall- schweißverfahrens sind dabei insbesondere Fig. 3 sowie der dazugehörigen Beschreibung (weiter unten beschrieben) dargestellt. Mit Hilfe des Ultra- schallschweißvorgangs werden die Wärmeleitelemente 2 innig und stoffschlüssig mit den Kontaktierungselementen 3 verbunden. Durch diese Art der Verbindung kommt es zu besonders niedrigen Wärmeüberganswiderständen zwischen den Kontaktierungselementen 3 sowie den Wärmeleitelementen 2 und somit schlussendlich zu einer besonders guten Wärmeleitung zwischen den einander beabstandeten Thermofingern 5.
Sowohl die Kontaktierungselemente 3, als auch die Wärmeleitelemente 2 sind im vorliegend dargestellten Ausführungsbeispiel aus Kupfer bzw. aus einer Kupferlegierung gefertigt. Es ist im Übrigen nicht erforderlich, dass die Kontaktierungselemente 3 sowie die Wärmeleitelemente 2 jeweils aus dem gleichen Material gefertigt sein müssen. Vielmehr ist es bevorzugt, dass die Wärmeleitelemente 2 einerseits und die Kontaktierungselemente 3 andererseits jeweils aus einem unterschiedlichen Material (insbesondere aus einer unterschiedlichen Legierung) gefertigt sind. Gegebenenfalls ist es auch von Vorteil, wenn die beiden Kontaktierungselemente 3 jeweils aus unterschiedlichen Materialien (insbesondere aus unterschiedlichen Legierungen) beste- hen. Auf diese Weise können die beiden Kontaktierungselemente 3 beispielsweise besonders gut an die jeweils dazu benachbart anzuordnenten Bauteile angepasst werden, sodass auf diese Weise beispielsweise besonders gut Materialunverträglichkeiten vermieden werden können.
Die Kontaktierungselemente 3 sind vorzugsweise im Wesentlichen massiv ausgebildet (insbesondere im Bereich der Verbindungsbereiche 4). Hier ist beispielsweise an massives Kupfer bzw. an eine massive Kupferlegierung zu denken.
Demgegenüber sind die Wärmeleitelemente 2 im vorliegend dargestellten Ausführungsbeispiel elastisch biegbar ausgeführt. Dies wird dadurch erzielt, dass die Wärmeleitelemente 2 jeweils aus einem vieladrigen Kabel gebildet sind. Als Basismaterial für die Wärmeleitelemente 2 kann ebenfalls Kupfer bzw. eine Kupferlegierung dienen, wobei vorzugsweise eine Kupferlegierung verwendet wird, die die elastischen Fähigkeiten der Wärmeleitelemente 2 vorteilhaft fördert. Beispielsweise kann es sich bei den Wärmeleitelementen 2 jeweils um ein vieladriges Kabel mit einem Gesamtquerschnitt von beispielsweise 1 cm2 handeln. Die einzelnen Leiter der Wärmeleitelemente 2 weisen dabei einen deutlich kleineren Querschnitt auf; beispielsweise können die einzelnen Adern der Wärmeleitelemente 2 jeweils einen Durchmes- ser im Bereich von 0,1 mm aufweisen. Insbesondere bei der vorgeschlagenen Ausbildung der Wärmeleitelemente 2 als vieladriges Kabel (aber nicht nur dann), kann durch die Ultraschallverschweißung zwischen den Wärmeleitelementen 2 und den Kontaktierungselementen 3 auf vorteilhafte Weise ein Aufspleißen der Wärmeleitelemente 2 verhindert werden. Dies kann bei- spielsweise einen vorzeitigen Verschleiß des Thermoleiters 1 verhindern. Darüber hinaus kann durch das Vermeiden eines Aufspleißens der Wärmeleitelemente 2 auch die Ausbildung unerwünschter Wärmebrücken und/oder unerwünschter elektrischer Kontakte zu anderen Teilen der sich ergebenen Vorrichtung vermieden werden. Beides ist naturgemäß von Vorteil. Durch die elastische Ausbildung der Wärmeleitelemente 2 können die beiden Kontaktierungselemente 3 mechanisch in weiten Bereichen voneinander entkoppelt werden. Entsprechendes gilt für die Vorrichtungen, die an die voneinander entfernt angeordneten Kontaktierungselemente 3 angebracht werden. Dennoch kann durch den Aufbau des Thermoleiters 1 eine sehr gute thermische Kopplung zwischen den beiden Kontaktierungselementen 3 realisiert werden.
Noch ein weiterer Vorteil des Thermoleiters 2 liegt insbesondere auch in sei- nem kompakten Aufbau. Dies betrifft insbesondere seine Abmessungen in radialer Richtung.
Ein weiterer Vorteil des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels eines Thermoleiters 1 liegt auch darin, dass der Thermoleiter 1 gewisse Lagertole- ranzen ausgleichen kann. Darüber hinaus können die Kontaktierungselemente 3 in einem Winkel zueinander angeordnet werden (beispielsweise bezüglich der axialen Achsen der beiden Kontaktierungselemente 3). Dadurch kann der Thermoleiter 1 in einem weiten Bereich unterschiedlichster Bauraumvorgaben verwendet werden.
In den Fig. 2 und 3 ist der Verbindungsbereich 4 eines Kontaktierungsele- ments 3 in einem schematischen Querschnitt dargestellt. Der Querschnitt steht dabei senkrecht zur Axialrichtung des Kontaktierungselements 3. In Fig. 2 ist dabei der Verbindungsbereich 4 des Kontaktierungselements 3 oh- ne daran befestigte Wärmeleitelemente 2 dargestellt. Aus Fig. 3 ist die Durchführung des Ultraschallschweißvorgangs, mit dem die Wärmeleitelemente 2 im Verbindungsbereich 4 mit dem Kontaktierungselement 3 verbunden werden, ersichtlich.
In Fig.2 ist insbesondere die geometrische Form des Verbindungsbereichs 4 eines Kontaktierungselements 3 zu erkennen. Im vorliegend dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der geometrischen Grundform um ein Dreieck. Die dreieckige Grundform 6 ist dabei in vorliegendem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen gleichschenklig ausgeführt. Zur Verdeutlichung ist das Dreieck in Fig. 2 durch eine gestrichelte Linie 6 angedeutet. Die ebenfalls eingezeichnete Kreisbogenlinie 7 dient zur Verdeutlichung der Abmessungen der sich schlussendlich ergebenden Außenkontur 8 des Verbindungsbereichs 4.
Der mittlere Bereich 9 der Dreiecksschenkel 23 der dreieckigen Grundform 6 dient jeweils als Kontaktierungsbereich 10, in welchem im vorliegend dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils ein Wärmeleitelement 2 durch Ultraschallschweißen befestigt wird (vgl. auch Fig. 3). Selbstverständlich ist es auch möglich, dass in einem mittleren Bereich 9 auch mehrere Kontaktie- rungsbereiche 10 vorgesehen werden können, sodass im Bereich eines ein- zelnen Dreiecksschenkels 23 auch eine Mehrzahl von Wärmeleitelementen 2 angebracht werden kann.
Wie man Fig. 2 und 3 entnehmen kann, sind die Dreiecksspitzen 1 1 der dreieckigen Grundform 6 gekappt. Dies hat zum einen den Vorteil, dass die geometrischen Abmessungen (insbesondere in Radialrichtung) des Verbindungsbereichs 4 des Kontaktierungselements 3 verkleinert werden können, was aus Bauraumgesichtspunkten von Vorteil ist. Irnvorliegend dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt die verbleibende Länge des mittleren Bereichs 9 etwa 2/3 der ursprünglichen Kantenlänge der Dreiecksseiten 23 der drei- eckigen Grundform 6. Dementsprechend entspricht die „abgeschnittene Kantenlänge" der Dreiecksspitzen 11 jeweils 1/6 der ursprünglichen Kantenlänge der Dreiecksschenkel 23 der dreieckigen Grundform 6. Selbstverständlich ist es auch möglich, eine andere Aufteilung vorzunehmen. Insbesondere ist es möglich die Dimensionierung in Abhängigkeit von der Größe der Wärmeleit- elemente 2 anzupassen. Durch das „Kappen" der Dreiecksspitzen 1 1 ergeben sich die in Fig. 2 und 3 sichtbaren Schnittflächen 12. Diese Schnittflächen 12 können in vorteilhafter Weise als Abstützfläche 12 zur Durchführung eines Ultraschallschweißvorgangs verwendet werden.
Die Durchführung des Ultraschallschweißvorgangs wird insbesondere aus Fig. 3 deutlich. Dort ist der Ultraschallschweißvorgang dargestellt, mit dem das erste Wärmeleitelement 2 der insgesamt drei Wärmeleitelemente 2 mit dem Verbindungsbereich 4 des Kontaktierungselements 3 verschweißt wird. Die verbleibenden beiden Ultraschallschweißvorgänge können dabei in analoger Weise durchgeführt werden.
Zur Durchführung des Ultraschallschweißvorgangs wird zunächst das entsprechende Ende des Wärmeleitelements 2 im Bereich des vorgesehenen Kontaktierungsbereichs 10 im mittleren Bereich 9 eines Dreiecksschenkels 23 angeordnet. Anschließend wird eine an sich bekannte Ultra- schallschweißsonotrode 13 in Pfeilrichtung A in Richtung des Verbindungsbereichs 4 des Kontaktierungselements 3 herangeführt. Die Ultra- schallschweißsonotrode 13 wird dabei derart herangeführt, dass das Wär- meleitelement 2 mit einer gewissen Kraft auf den Verbindungsbereich 4 des Kontaktierungselements 3 aufgedrückt wird, so dass das Wärmeleitelement 2 klemmend gehalten wird.
Gleichzeitig wird an der dem Kontaktierungsbereich 10 gegenüber liegenden Seite befindlichen Schnittfläche 12 der Außenkontur 8 des Verbindungsbereichs 4 des Kontaktierungselements 3 ein Ultraschallschweißamboss 14 aufgesetzt. Der Ultraschallschweißamboss 14 wird mit einer gewissen Kraft in Pfeilrichtung B gegen die Schnittfläche 12 des Verbindungsbereichs 4 gedrückt. Die Schnittfläche 12 dient dadurch als Abstützfläche 12 zur Durchfüh- rung des Ultraschallschweißvorgangs. Selbstverständlich ist es ebenso möglich, dass die Ultraschallschweißso- notrode 13 und der Ultraschallschweißamboss 14 nicht gleichzeitig, sondern nacheinander mit dem Verbindungsbereich 4 in Kontakt gebracht werden. Dabei ist es grundsätzlich beliebig, ob zunächst die Ultraschallschweißso- notrode 13 oder der Ultraschallschweißamboss 14 aufgesetzt wird.
Anschließend wird der Ultraschallschweißvorgang, mit dem das Wärmeleitelement 2 mit dem Kontaktierungsbereich 10 des Kontaktierungselements 3 verschweißt wird, durchgeführt. Dazu wird die Ultraschallschweißsonotrode 13 (und gegebenenfalls auch der Ultraschallschweißamboss 14) mit Ultraschallenergie beaufschlagt. Sobald die Schweißverbindung zwischen Wärmeleitelement 2 und Verbindungsbereich 4 ausgebildet ist, können die Ultraschallschweißsonotrode 13 und der Ultraschallschweißamboss entfernt werden.
Es ist darauf hinzuweisen, dass durch den Ultraschallschweißvorgang nicht nur eine Stoff schlüssige Verbindung zwischen Wärmeleitelement 2 und Verbindungsbereich 4 des Kontaktierungselements 3 ausgebildet wird. Vielmehr werden auch die üblicherweise vorhandenen einzelnen Teile (z.B. einzelne Fasern) des Wärmeleitelements 2 miteinander stoffschlüssig verbunden. Dadurch wird beispielsweise ein Auf spleißen des Wärmeleitelements 2 wirksam unterbunden.
In Fig. 4 ist schließlich noch eine Geräteanordnung 15 in schematischem Querschnitt dargestellt, bei der ein Thermoleiter mit dem vorab beschriebenen Aufbau eingesetzt wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Fig. 4 wird dabei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Thermoleiter 1 verwendet. Selbstverständlich ist es jedoch ebenso möglich, dass ein Thermoleiter 1 mit einem unterschiedlichen Aufbau verwendet wird. Am oberen Ende der in Fig. 4 dargestellten Geräteanordnung 1 5 ist ein Stickstoffbehälter 16 zu erkennen, der als Wärmesenke für die Geräteanordnung 15 dient. Der Stickstoffbehälter 16 ist als trogartiges Dewergefäß ausgebildet, in dem sich flüssiger Stickstoff 17 befindet. In Fig. 4 ist darüber hinaus eine Zuleitung 18 dargestellt, die den Stickstoffbehälter 16 mit flüssigem Stickstoff versorgt. Hierzu kann eine an sich bekannte Kältemaschine verwendet werden. Weiterhin ist eine Stickstoff ableitung 19 vorgesehen, mit der der im Betrieb der Geräteanordnung 15 verdampfende Stickstoff vom Stickstoffbehälter 16 zurückgeführt werden kann (beispielsweise zu einer Kältemaschine).
Am unteren Ende der Geräteanordnung 15 ist ein Halbleiterdetektor 20 dargestellt. Dieser stellt bei der vorliegend dargestellten Geräteanordnung 15 die zu kühlende Wärmequelle dar. Der Halbleiterdetektor 20 ist im vorliegend dargestellten Ausführungsbeispiel freihängend in einer Beamline 21 eingebaut, die sich im Ultrahochvakuum 22 befindet. Damit der Halbleiterdetektor 20 gute Messwerte liefern kann, muss dieser schwingungsentkoppelt und möglichst gut gekühlt in der Beamline 21 angeordnet sein.
Zur thermischen Kopplung von Halbleiterdetektor 22 und Stickstoffbehälter 16 der Geräteanordnung 15 wird der vorab beschriebene Thermoleiter 1 verwendet. An seinem oberen Ende taucht der obere Thermofinger 5 des Thermoleiters 1 in das Bad aus flüssigem Stickstoff 17 ein, so dass eine sehr gute Wärmeankopplung des oberen Thermofingers 5 mit dem flüssigen Stickstoff 17 gewährleistet ist. Der untere Thermofinger 5 des Thermoleiters 1 ist ebenfalls stoffschlüssig mit dem Halbleiterdetektor 20 verbunden, so dass auch hier ein guter Wärmeübergang gesichert ist. Aufgrund der bereits beschriebenen vorteilhaften Eigenschaften des Thermoleiters 1 kann somit auch eine gute thermische Kopplung zwischen Stickstoffbehälter 16 und Halbleiterdetektor 20 gewährleistet werden. Aufgrund des Aufbaus des Thermoleiters 1 wird dabei gleichzeitig eine gute mechanische Entkopplung Halbleiterdetektor 20 einerseits und Beamline 21 bzw. Stickstoffbehälter andererseits gewährleistet.
Bezugszeichenliste
1 Thermoleiter
2 Wärmeleitelement
3 Kontaktierungselement
4 Verbindungsbereich
5 Thermofinger
6 Dreieckige Grundform
7 Kreisbogenlinie
8 Außenkontur
9 Mittlerer Bereich
10 Kontaktierungsbereich
1 1 Dreieckspitze
12 Schnittfläche/Abstützfläche
13 Ultraschallschwei ßsonotrode
14 Ultraschallschweißamboss
15 Geräteanordnung
16 Stickstoffbehälter
17 Flüssiger Stickstoff
18 Zuleitung
19 Ableitung
20 Halbleiterdetektor
21 Beamline
22 Ultrahochvakuum
23 Dreiecksschenkel

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Wärmeübertragungsvorrichtung (1 ) zur Wärmeübertragung von einer
Wärmequelle (20) zu einer Wärmesenke (16), aufweisend zumindest eine Kontakteinrichtung (3) zur thermischen Kontaktierung von zumindest Teilen der Wärmeübertragungsvorrichtung (1 ) mit der Wärmequelle (20) und/oder der Wärmesenke (16) sowie wenigstens eine Wärmeleiteinrichtung (2) zur Übertragung thermischer Energie zwischen Wärmequelle (20) und Wärmesenke (16), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Wärmeleiteinrichtung (2) und zumindest eine Kontakteinrichtung (3) zumindest teilweise durch einen LJIt- raschallschweißvorgang miteinander verbunden sind.
2. Wärmeübertragungsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch zumindest zwei Kontakteinrichtungen (3), welche insbesondere an zwei voneinander entfernten Bereichen der Wärmeleiteinrichtung (2) an dieser angeordnet sind.
3. Wärmeübertragungsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleiteinrichtung (2) zumindest bereichsweise elastisch und/oder flexibel, insbesondere vibrationselastisch und/oder vibrationsflexibel ausgebildet ist.
4. Wärmeübertragungsvorrichtung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleiteinrichtung (2) zumindest teilweise als mehradriges Kabel (2) ausgebildet ist, welches insbesondere zumindest bereichsweise Kupfer, eine Kupferle- gierung, Aluminium und/oder eine Aluminiumlegierung aufweist.
5. Wärmeübertragungsvorrichtung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Wärmeleiteinrichtungen (2), insbesondere zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun oder zehn Wärmeleiteinrichtungen (2), welche insbesondere parallel zueinander angeordnet sind.
6. Wärmeübertragungsvorrichtung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Kon- taktierungsabschnitt (9, 10) zwischen zumindest einer Wärmeleiteinrichtung (2) und zumindest einer Kontakteinrichtung (3) zumindest eine Abstützfläche (12) vorgesehen ist, welche bevorzugt diametral zu zumindest einer Wärmeleiteinrichtung (2) angeordnet ist.
7. Wärmeübertragungsvorrichtung (1 ) nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Teile zumindest einer Wärmeleiteinrichtung (2) tieftemperaturtauglich, insbesondere tiefsttemperaturtauglich ausgebildet sind.
8. Wärmeübertragungsvorrichtung (1 ) nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Teile zumindest einer Wärmeleiteinrichtung (2) und/oder zumindest Teile zumindest einer Kontakteinrichtung (3, 5) einen Wärmeübertragungsquerschnitt von zumindest 5 mm2, 1 0 mm2, 15 mm2, 20 mm2, 25 mm2, 30 mm2, 40 mm2, 50 mm2, 60 mm2, 70 mm2, 80 mm2, 90 mm2 oder 100 mm2 aufweisen.
9. Geräteanordnung (15), aufweisend zumindest eine Wärmequelle (20) und/oder zumindest eine Wärmesenke (16), gekennzeichnet durch zumindest eine Wärmeübertragungsvorrichtung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
10. Geräteanordnung (15) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Wärmequelle (20) zumindest teilweise als Kühlfingereinrichtung (5) und/oder als Messgeräteinrichtung (20), wie ins- besondere als Detektoreinrichtung (20), Halbleiterdetektoreinrichtung
(20) und/oder Szintillationszählereinrichtung (20) ausgebildet ist und/oder zumindest eine Wärmesenke (16) zumindest teilweise als Kühlanlage und/oder Flüssiggasaufnahmemittel, insbesondere zur Aufnahme von flüssigem Stickstoff (17) und/oder flüssigem Helium (17) ausgebildet ist.
11. Verwendung einer Wärmeübertragungsvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und/oder einer Geräteanordnung (15) nach Anspruch 9 oder 10 zur Kühlung von tieftemperaturbetriebenen und/oder tiefsttemperaturbetriebenen Geräten (20), wie insbesondere Detektoreinrichtungen (20), speziell Halbleiterdetektoreinrichtungen (20).
12. Verfahren zum Kühlen von tieftemperaturbetriebenen und/oder tiefsttemperaturbetriebenen Geräten (20), wie insbesondere Detektorein- richtungen (20), speziell Halbleiterdetektoreinrichtungen (20), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Wärmeübertragungsvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und oder eine Geräteanordnung (15) nach einem der Ansprüche 9 oder 10 Anwendung findet.
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Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1006233A (en) * 1962-05-08 1965-09-29 Ass Elect Ind Improvements relating to solid state radiation detectors
US3363207A (en) * 1966-09-19 1968-01-09 Atomic Energy Commission Usa Combined insulating and cryogen circulating means for a superconductive solenoid
GB1278444A (en) * 1969-06-23 1972-06-21 Philips Nv Improvements in or relating to a radiation detector comprising a semiconductor device
US4344302A (en) * 1981-06-08 1982-08-17 Hughes Aircraft Company Thermal coupling structure for cryogenic refrigeration
US4952810A (en) * 1989-08-23 1990-08-28 Santa Barbara Research Center Distortion free dewar/coldfinger assembly
GB9218357D0 (en) * 1992-08-28 1992-10-14 Oxford Instr Uk Ltd X-ray spectrometry detector
DE10258705A1 (de) * 2002-12-11 2004-07-15 Sai Automotive Sal Gmbh Wandstruktur und Verfahren zu deren Herstellung
US20050091990A1 (en) * 2003-08-21 2005-05-05 Carter Charles F.Iii Use of welds for thermal and mechanical connections in cryogenic vacuum vessels
US20050086797A1 (en) * 2003-10-24 2005-04-28 Eugen Popescu Aluminum heat sink for a solid state relay having ultrasonically welded copper foil
TR200605393A2 (tr) * 2006-09-29 2008-04-21 Vestel Beyaz E�Ya Sanay� Ve T�Caret Anon�M ��Rket�@ Evaporatör üretim yöntemi.

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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