JP2013040939A - 検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、光を受け取り、電気信号を生成するように具現化され、光入射面を備える光センサを有し、冷却要素を有する検出装置に関する。本発明によれば、冷却要素が、光センサの光入射面において、光センサと、および/または光センサを担持する基板と直接接触する。
【選択図】図3
Description
2 検出対象の光
3 電気出力
4 筐体
5 検出器
6 光センサ
7 基板
8 光電陰極
9 入射光学系
10 アバランシェダイオード
11 冷却要素
12 中間素子
13 追加の冷却要素
14 ペルティエ素子
15 隆起部
16 電気絶縁材料
17 半導体素子
Claims (23)
- 光(2)を受け取り、電気信号を生成するように具現化され、光入射面を備える光センサ(6)を有し、冷却要素を有する検出装置(1)にして、
前記冷却要素が、前記光センサ(6)の光入射面にて、前記光センサと、および/または前記光センサ(6)を担持する基板(7)と直接接触する、検出装置(1)。 - 筐体(4)を備え、および/または前記光センサ(6)と前記冷却要素(11)が筐体(4)の中に配置される、請求項1に記載の検出装置(1)。
- 前記冷却要素(11)を通過する光路(2)が、検出対象の光(2)のために画定される、請求項1または2に記載の検出装置(1)。
- 前記冷却要素(11)が、熱伝導性と電気絶縁性を有する中間素子(12)として具現化される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の検出装置(1)。
- 追加の冷却要素(13)が、特に前記筐体(4)の中に設置され、および/または前記冷却要素(11)と熱伝導的に接触する追加の冷却要素(13)が設置される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の検出装置(1)。
- a.前記追加の冷却要素(13)を通って延びる、検出対象の光(2)のための光路(2)が画定され、および/または
b.前記追加の冷却要素(13)が、熱伝導性と電気絶縁性を有する中間素子(12)として具現化され、および/または
c.前記追加の冷却要素(13)が、検出器(5)の光センサ(6)、特に光電陰極(8)と直接接触し、および/または光センサ(6)、特に光電陰極(8)を担持する基板(7)と直接接触する、
請求項5に記載の検出装置(1)。 - 前記冷却要素(11)および/または前記追加の冷却要素(13)が、能動的冷却要素として、特にペルティエ素子(14)として、またはヒートポンプとして、またはヒートパイプとして具現化されている、請求項1〜6のいずれか一項に記載の検出装置(1)。
- 前記冷却要素(11)および/または前記追加の冷却要素(13)が、前記冷却要素(11)の、および/または前記追加の冷却要素(13)の廃熱が少なくとも前記筐体(4)の入射窓および/または前記筐体(4)の入射光学系(9)を加熱するように配置される、請求項1〜7のいずれか一項に記載の検出装置(1)。
- 前記冷却要素(11)および/または前記追加の冷却要素(13)が、その中を熱が流れる受動的冷却要素(11)として具現化される、請求項1〜8のいずれか一項に記載の検出装置(1)。
- 前記冷却要素(11)および/または前記追加の冷却要素(13)が、少なくとも部分的に、電気絶縁性および熱伝導性を有する材料で、特に窒化ホウ素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、ダイヤモンド、人工ダイヤモンド、または前記材料の組み合わせで作製される、請求項9に記載の検出装置(1)。
- a.前記冷却要素(11)および/または前記追加の冷却要素(13)が電気絶縁体と熱導電体の両方であり、および/または
b.前記冷却要素(11)および/または前記追加の冷却要素(13)が、少なくとも部分的に複合材料で作製され、および/または
c.前記冷却要素(11)および/または前記追加の冷却要素(13)が、熱伝導性材料で、特にアルミニウムで作製されたコアを備え、これが少なくとも部分的に電気絶縁体、特に電気絶縁体膜、たとえばプラスチック膜で取り囲まれ、および/または
d.前記冷却要素(11)および/または前記追加の冷却要素(13)が、熱伝導性材料で、特にアルミニウムで作製されたコアを備え、これが少なくとも部分的に、前記熱伝導方向に関して、前記コアより薄い電気絶縁体により取り囲まれている、
請求項9に記載の検出装置(1)。 - 前記冷却要素(11)および/または前記追加の冷却要素(13)の熱伝導率が1W/mKより高く、特に10W/mKより高く、特に100W/mKより高く、特に500W/mKより高い、請求項1〜11のいずれか一項に記載の検出装置(1)。
- 前記冷却要素(11)および/または前記追加の冷却要素(13)の導電率が10−7S/m未満、特に10−8S/m未満である、請求項1〜12のいずれか一項に記載の検出装置(1)。
- 前記冷却要素(11)および/または前記追加の冷却要素(13)が、外面上のリーク電流に対する抵抗を高めるために、ラビリンスにより、および/または隆起部により、および/または少なくとも1つの溝により、および/または少なくとも1つの突出部により長くされたリーク経路を有する、請求項1〜13のいずれか一項に記載の検出装置(1)。
- 前記冷却要素(11)および/または前記追加の冷却要素(13)が実質的に環状または円筒状に具現化される、請求項1〜14のいずれか一項に記載の検出装置(1)。
- a.前記冷却要素および/または前記追加の冷却要素の隙間が、電気絶縁材料で充填され、および/または
b.前記冷却要素および/または前記追加の冷却要素の隙間が、電気的絶縁性および断熱性を有する材料で充填され、および/または
c.前記冷却要素(11)および/または前記追加の冷却要素が熱電コンバータとして、特にペルティエ素子として具現化され、その隙間が電気絶縁材料で充填され、および/または
d.前記冷却要素(11)および/または前記追加の冷却要素が熱電コンバータとして、特にペルティエ素子として具現化され、その隙間が電気絶縁性および断熱性を有する材料で充填され、および/または
e.前記冷却要素(11)および/または前記追加の冷却要素が熱電コンバータとして、特にペルティエ素子として具現化され、その隙間がエポキシ樹脂またはシリコーンで充填される、
請求項1〜14のいずれか一項に記載の検出装置(1)。 - 前記冷却要素(11)および前記追加の冷却要素(13)が熱的に直列に接続される、請求項5〜16のいずれか一項に記載の検出装置(1)。
- 前記筐体(4)が気密であり、および/または前記筐体(4)内が真空である、請求項2〜17のいずれか一項に記載の検出装置(1)。
- a.前記検出器(5)と前記筐体(4)の間に電位差があり、および/または
b.前記検出器(5)と前記筐体(4)の間に、1000Vより大きい、特に2000Vより大きい、特に4000Vより大きい、特に6000Vより大きい、特に8000Vの電位差がある、
請求項2〜18のいずれか一項に記載の検出装置(1)。 - a.前記光センサ(6)が少なくとも1つの光電陰極(8)を備え、および/または
b.前記光センサ(6)または、前記光センサを備える検出器(5)が光ダイオード(8)、特にアバランシェダイオードを備え、および/または
c.電子加速器および/または電子増倍管が前記光センサ(6)の下流側に位置付けられ、および/または
d.光センサ(6)を備え、1000Vより大きい、特に2000Vより大きい、特に4000Vより大きい、特に6000Vより大きい、特に8000Vの電圧で動作する検出器(5)を備える、
請求項1〜19のいずれか一項に記載の検出装置(1)。 - 前記光センサ(6)と前記筐体(4)とが、前記冷却要素(11)および/または前記追加の冷却要素(13)によって熱伝導的に接続され、前記冷却要素(11)および/または前記追加の冷却要素(13)の前記光センサ(6)との接触面積が、前記冷却要素(11)および/または前記追加の冷却要素(13)の前記筐体(4)との接触面積より小さい、請求項2〜20のいずれか一項に記載の検出器(1)。
- 前記冷却要素(11)が、熱を前記光センサ(6)から、および/または前記光センサ(6)の前記基板から、前記光センサ(6)とも前記光センサ(6)の前記基板とも直接接触していない追加の能動的冷却要素へと伝導する受動的冷却要素であり、前記追加の能動的冷却要素が前記筐体(4)へと熱を排出する、請求項2〜21のいずれか一項に記載の検出装置(1)。
- 請求項1〜22のいずれか一項に記載の検出装置(1)を少なくとも1つ有する光学装置、特に顕微鏡または走査顕微鏡または共焦点走査顕微鏡。
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