JP2017003460A - Radiation detector and method for manufacturing same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiation detector that can suppress the influence of gas generated from an adhesive agent.SOLUTION: A radiation detector 100 includes a detection element 10 for detecting radiation, a cooling element 20 for cooling the detection element 10, and a container 30 accommodating the detection element 10 and the cooling element 20. The container 30 comprises a first outer shell member 32 having a window 33 for allowing the radiation to pass through, a second outer shell member 34 connected to the cooling element 20, and a third outer shell member 36 formed of a material having electrical resistivity larger than that of a material forming the second outer shell member 34, and connected to the first outer shell member 32 and the second outer shell member 34.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、放射線検出器およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a radiation detector and a manufacturing method thereof.

X線等の放射線を検出する放射線検出器として、シリコンドリフト検出器(Silicon Drift Detector、SDD)が知られている。シリコンドリフト検出器では、一般的に、検出素子の冷却にペルチェ素子が用いられている(例えば特許文献1参照)。   As a radiation detector for detecting radiation such as X-rays, a silicon drift detector (SDD) is known. In the silicon drift detector, a Peltier element is generally used for cooling the detection element (see, for example, Patent Document 1).

このような放射線検出器では、検出素子とペルチェ素子とが気密な容器(カプセル)に収容されている。容器の内部は、例えば、真空環境や不活性ガス環境であり、断熱や環境変動の影響の低減を図っている。検出素子やペルチェ素子が収容される容器は、例えば、検出素子やペルチェ素子が取り付けられたベース部に蓋部を接着剤等で接着することにより形成される。   In such a radiation detector, the detection element and the Peltier element are accommodated in an airtight container (capsule). The inside of the container is, for example, a vacuum environment or an inert gas environment, and aims to reduce the influence of heat insulation and environmental fluctuation. The container in which the detection element and the Peltier element are accommodated is formed, for example, by adhering a lid portion with an adhesive or the like to a base portion to which the detection element or the Peltier element is attached.

特開2010−169659号公報JP 2010-169659 A

しかしながら、容器を形成するために接着剤を用いた場合、接着剤から発生するガスにより、容器の内部の圧力が上昇して断熱効果が低減したり、検出素子が汚染されたりする場合があった。特に、容器の内部を真空環境にする場合、真空槽内で接着剤による接着を行わなければならないため、接着剤の硬化時間が長くなり、その間に接着剤からガスの放出が起きるため、接着剤から発生するガスの影響が大きい。   However, when an adhesive is used to form a container, the gas generated from the adhesive may increase the pressure inside the container and reduce the heat insulation effect, or the detection element may be contaminated. . In particular, when the inside of the container is in a vacuum environment, since the adhesive must be bonded in the vacuum chamber, the curing time of the adhesive becomes long, and gas is released from the adhesive during that time. The effect of gas generated from is great.

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、検出素子を収容する容器を形成する際に用いられる接着剤から発生するガスの影響を抑制することができる放射線検出器およびその製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and one of the objects according to some aspects of the present invention is from an adhesive used when forming a container that houses a detection element. An object of the present invention is to provide a radiation detector capable of suppressing the influence of the generated gas and a manufacturing method thereof.

(1)本発明に係る放射線検出器は、
放射線を検出する検出素子と、
前記検出素子を冷却する冷却素子と、
前記検出素子および前記冷却素子を収容する容器と、
を含み、
前記容器は、
前記放射線を通過させる窓部を有する第1外殻部材と、
前記冷却素子に接続されている第2外殻部材と、
前記第2外殻部材を構成する材料よりも電気抵抗率が大きい材料で構成され、前記第1外殻部材と前記第2外殻部材とに接続されている第3外殻部材と、
を有している。
(1) A radiation detector according to the present invention comprises:
A detection element for detecting radiation;
A cooling element for cooling the detection element;
A container for housing the detection element and the cooling element;
Including
The container is
A first outer shell member having a window through which the radiation passes;
A second outer shell member connected to the cooling element;
A third outer shell member made of a material having a higher electrical resistivity than the material constituting the second outer shell member and connected to the first outer shell member and the second outer shell member;
have.

このような放射線検出器では、第3外殻部材が第2外殻部材を構成する材料よりも電気抵抗率が大きい材料で構成されているため、後述するように、第1外殻部材と第3外殻部
材とを抵抗溶接により接合することができるとともに、第2外殻部材により冷却素子の熱を効率よく外部に伝達することができる。したがって、このような放射線検出器では、第1外殻部材と第3外殻部材とを接着剤を用いて接続しなくてもよいため、接着剤から発生するガスの影響を抑制することができる。さらに、第2外殻部材によって冷却素子の熱を効率よく外部に伝達することができるため、冷却素子の冷却効率を高めることができる。
In such a radiation detector, the third outer shell member is made of a material having a higher electrical resistivity than the material constituting the second outer shell member. The three outer shell members can be joined by resistance welding, and the heat of the cooling element can be efficiently transmitted to the outside by the second outer shell member. Therefore, in such a radiation detector, since it is not necessary to connect the first outer shell member and the third outer shell member using an adhesive, the influence of the gas generated from the adhesive can be suppressed. . Furthermore, since the heat of the cooling element can be efficiently transmitted to the outside by the second outer shell member, the cooling efficiency of the cooling element can be increased.

(2)本発明に係る放射線検出器において、
前記冷却素子は、ペルチェ素子であり、
前記ペルチェ素子の吸熱部は、前記検出素子に接続され、
前記ペルチェ素子の放熱部は、前記第2外殻部材に接続されていてもよい。
(2) In the radiation detector according to the present invention,
The cooling element is a Peltier element;
The heat absorption part of the Peltier element is connected to the detection element,
The heat dissipation part of the Peltier element may be connected to the second outer shell member.

このような放射線検出器では、ペルチェ素子の放熱部が第2外殻部材に接続されているため、ペルチェ素子の冷却効率を高めることができる。   In such a radiation detector, since the heat dissipation part of the Peltier element is connected to the second outer shell member, the cooling efficiency of the Peltier element can be increased.

(3)本発明に係る放射線検出器において、
前記第3外殻部材の材質は、コバールであってもよい。
(3) In the radiation detector according to the present invention,
The material of the third outer shell member may be Kovar.

このような放射線検出器では、第3外殻部材の材質が銅等と比べて電気抵抗率が大きい金属であるコバールであるため、第1外殻部材と第3外殻部材とを抵抗溶接によって接合することができる。   In such a radiation detector, since the material of the third outer shell member is Kovar, which is a metal having a higher electrical resistivity than copper or the like, the first outer shell member and the third outer shell member are connected by resistance welding. Can be joined.

(4)本発明に係る放射線検出器において、
前記第2外殻部材の材質は、銅であってもよい。
(4) In the radiation detector according to the present invention,
The material of the second outer shell member may be copper.

このような放射線検出器では、第2外殻部材の材質がコバール等と比べて熱伝導率が大きい金属である銅であるため、第2外殻部材によって冷却素子の熱を効率よく外部に伝達することができる。   In such a radiation detector, since the material of the second outer shell member is copper, which is a metal having a higher thermal conductivity than Kovar or the like, the heat of the cooling element is efficiently transmitted to the outside by the second outer shell member. can do.

(5)本発明に係る放射線検出器において、
前記第1外殻部材は、前記第2外殻部材を構成する材料よりも電気抵抗率大きい材料で構成されていてもよい。
(5) In the radiation detector according to the present invention,
The first outer shell member may be made of a material having a higher electrical resistivity than the material constituting the second outer shell member.

このような放射線検出器では、第2外殻部材によって冷却素子の熱を効率よく外部に伝達して冷却効率を高めるとともに、例えば第1外殻部材が第2外殻部材を構成する材料よりも電気抵抗率が小さい材料である場合と比べて、第1外殻部材を介して冷却素子やその近傍が加熱されて冷却効率が低下することを抑制することができる。   In such a radiation detector, the heat of the cooling element is efficiently transmitted to the outside by the second outer shell member to increase the cooling efficiency. For example, the first outer shell member is more than the material constituting the second outer shell member. Compared to the case of a material having a low electrical resistivity, it is possible to suppress the cooling efficiency and the cooling efficiency from being lowered due to the cooling element and its vicinity being heated via the first outer shell member.

(6)本発明に係る放射線検出器において、
前記第3外殻部材を貫通している貫通孔に挿入されている端子ピンと、
前記貫通孔を封止する封止部材と、
を含み、
前記第3外殻部材の材質は、コバールであり、
前記封止部材の材質は、ガラスであってもよい。
(6) In the radiation detector according to the present invention,
A terminal pin inserted into a through-hole penetrating the third outer shell member;
A sealing member for sealing the through hole;
Including
The material of the third outer shell member is Kovar,
The material of the sealing member may be glass.

このような放射線検出器では、第3外殻部材の熱膨張率と封止部材の熱膨張率との差を小さくできるため、貫通孔を良好に封止することができる。   In such a radiation detector, since the difference between the thermal expansion coefficient of the third outer shell member and the thermal expansion coefficient of the sealing member can be reduced, the through hole can be sealed well.

(7)本発明に係る放射線検出器において、
前記第1外殻部材と前記第3外殻部材とは、抵抗溶接により接合されていてもよい。
(7) In the radiation detector according to the present invention,
The first outer shell member and the third outer shell member may be joined by resistance welding.

このような放射線検出器では、第1外殻部材と第3外殻部材とを接着剤を用いて接続しなくてもよいため、接着剤から発生するガスの影響を抑制することができる。   In such a radiation detector, since it is not necessary to connect the first outer shell member and the third outer shell member using an adhesive, the influence of gas generated from the adhesive can be suppressed.

(8)本発明に係る放射線検出器の製造方法は、
第1外殻部材と第2外殻部材と第3外殻部材とを有する容器に放射線を検出する検出素子が収容されている放射線検出器の製造方法であって、
前記第2外殻部材と、前記第2外殻部材を構成する材料よりも電気抵抗率が大きい材料で構成されている前記第3外殻部材と、を接合する工程と、
前記第2外殻部材に冷却素子を取り付ける工程と、
前記冷却素子に前記検出素子を取り付ける工程と、
前記放射線を通過させる窓部が設けられた前記第1外殻部材と、前記第3外殻部材と、を抵抗溶接により接合して、前記容器を形成する工程と、
を含む。
(8) A method for manufacturing a radiation detector according to the present invention includes:
A method of manufacturing a radiation detector in which a detection element for detecting radiation is contained in a container having a first outer shell member, a second outer shell member, and a third outer shell member,
Joining the second outer shell member and the third outer shell member made of a material having an electrical resistivity greater than that of the material constituting the second outer shell member;
Attaching a cooling element to the second outer shell member;
Attaching the detection element to the cooling element;
Bonding the first outer shell member provided with a window for allowing the radiation to pass through and the third outer shell member by resistance welding to form the container;
including.

このような放射線検出器の製造方法では、第1外殻部材と第3外殻部材とを抵抗溶接により接合して容器を形成する工程を含むことにより、第1外殻部材と第3外殻部材とを接着剤を用いて接着しなくてもよいため、接着剤から発生するガスの影響を抑制することができる。また、このような放射線検出器の製造方法では、第2外殻部材に冷却素子を取り付ける工程を含むため、第2外殻部材によって冷却素子の熱を効率よく外部に伝達して冷却素子の冷却効率を高めることが可能な放射線検出器を製造することができる。   In such a method of manufacturing a radiation detector, the first outer shell member and the third outer shell are formed by joining the first outer shell member and the third outer shell member by resistance welding to form a container. Since the member does not have to be bonded using an adhesive, the influence of gas generated from the adhesive can be suppressed. In addition, since the method of manufacturing the radiation detector includes a step of attaching a cooling element to the second outer shell member, the heat of the cooling element is efficiently transmitted to the outside by the second outer shell member to cool the cooling element. A radiation detector capable of increasing the efficiency can be manufactured.

(9)本発明に係る放射線検出器の製造方法において、
前記第2外殻部材と前記第3外殻部材とを接合する工程では、前記第2外殻部材と前記第3外殻部材とをろう付けして接合してもよい。
(9) In the method for manufacturing a radiation detector according to the present invention,
In the step of joining the second outer shell member and the third outer shell member, the second outer shell member and the third outer shell member may be brazed and joined.

このような放射線検出器の製造方法では、第2外殻部材と第3外殻部材とをろう付けして接合することができるため、例えば第2外殻部材と第3外殻部材とを接着剤を用いて接着した場合と比べて、強度を保つことができる。   In such a method of manufacturing a radiation detector, since the second outer shell member and the third outer shell member can be joined by brazing, for example, the second outer shell member and the third outer shell member are bonded. The strength can be maintained as compared with the case of bonding using an agent.

(10)本発明に係る放射線検出器の製造方法において、
前記第1外殻部材と前記第3外殻部材とを接合する工程は、前記第2外殻部材と前記第3外殻部材とを接合する工程の後に行われてもよい。
(10) In the method for manufacturing a radiation detector according to the present invention,
The step of joining the first outer shell member and the third outer shell member may be performed after the step of joining the second outer shell member and the third outer shell member.

(11)本発明に係る放射線検出器の製造方法において、
前記第1外殻部材と前記第3外殻部材とを接合する工程では、前記抵抗溶接を真空環境で行ってもよい。
(11) In the method for manufacturing a radiation detector according to the present invention,
In the step of joining the first outer shell member and the third outer shell member, the resistance welding may be performed in a vacuum environment.

このような放射線検出器の製造方法では、容器の内部を真空環境にすることができる。   In such a manufacturing method of a radiation detector, the inside of a container can be made into a vacuum environment.

(12)本発明に係る放射線検出器の製造方法において、
前記第3外殻部材の材質は、コバールであってもよい。
(12) In the method of manufacturing a radiation detector according to the present invention,
The material of the third outer shell member may be Kovar.

このような放射線検出器の製造方法では、第3外殻部材の材質が銅等と比べて電気抵抗率が大きい金属であるコバールであるため、第1外殻部材と第3外殻部材とを抵抗溶接によって接合することができる。   In such a radiation detector manufacturing method, since the material of the third outer shell member is Kovar, which is a metal having a higher electrical resistivity than copper or the like, the first outer shell member and the third outer shell member are Can be joined by resistance welding.

(13)本発明に係る放射線検出器の製造方法において、
前記第2外殻部材の材質は、銅であってもよい。
(13) In the method of manufacturing a radiation detector according to the present invention,
The material of the second outer shell member may be copper.

このような放射線検出器の製造方法では、第2外殻部材の材質がコバール等と比べて熱
伝導率が大きい金属である銅であるため、第2外殻部材によって冷却素子の熱を効率よく外部に伝達することができる。
In such a method of manufacturing a radiation detector, since the material of the second outer shell member is copper, which is a metal having a higher thermal conductivity than Kovar or the like, the heat of the cooling element is efficiently transferred by the second outer shell member. Can be transmitted to the outside.

(14)本発明に係る放射線検出器の製造方法において、
前記第3外殻部材を貫通している貫通孔に端子ピンを挿入し、前記貫通孔を封止部材で封止する工程を含み、
前記第3外殻部材の材質は、コバールであり、
前記封止部材の材質は、ガラスであってもよい。
(14) In the method of manufacturing a radiation detector according to the present invention,
Inserting a terminal pin into a through-hole penetrating the third outer shell member, and sealing the through-hole with a sealing member;
The material of the third outer shell member is Kovar,
The material of the sealing member may be glass.

このような放射線検出器の製造方法では、第3外殻部材の熱膨張率と封止部材の熱膨張率との差を小さくできるため、貫通孔を良好に封止することができる。   In such a manufacturing method of a radiation detector, since the difference between the thermal expansion coefficient of the third outer shell member and the thermal expansion coefficient of the sealing member can be reduced, the through hole can be sealed well.

本実施形態に係る放射線検出器を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the radiation detector which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る放射線検出器の製造方法の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the manufacturing method of the radiation detector concerning this embodiment. 本実施形態に係る放射線検出器の製造工程を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the radiation detector which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る放射線検出器の製造工程を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the radiation detector which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る放射線検出器の製造工程を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the radiation detector which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る放射線検出器の製造工程を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the radiation detector which concerns on this embodiment.

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. In addition, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.

1. 放射線検出器
まず、本実施形態に係る放射線検出器について図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係る放射線検出器100を模式的に示す断面図である。
1. Radiation Detector First, the radiation detector according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a radiation detector 100 according to this embodiment.

放射線検出器100は、放射線を検出するための検出器である。放射線検出器100は、例えば、X線を検出する。放射線検出器100は、例えば、シリコンドリフト検出器(SDD)である。   The radiation detector 100 is a detector for detecting radiation. The radiation detector 100 detects X-rays, for example. The radiation detector 100 is, for example, a silicon drift detector (SDD).

放射線検出器100は、図1に示すように、検出素子10と、冷却素子20と、容器30と、フィードスルー40と、を含む。   As shown in FIG. 1, the radiation detector 100 includes a detection element 10, a cooling element 20, a container 30, and a feedthrough 40.

検出素子10は、X線を検出する。検出素子10は固体半導体素子であり、例えば入射X線によってLiを拡散させたP型Siから発生した電子を同心円状の電位勾配を持った電極構造により効率よくアノードに導くように構成されている素子である。検出素子10は、冷却素子20の吸熱部22に接続されており、冷却素子20によって冷却される。検出素子10は、冷却素子20によって、−20度〜−40度程度まで冷却される。   The detection element 10 detects X-rays. The detection element 10 is a solid-state semiconductor element, and is configured to efficiently guide electrons generated from, for example, P-type Si in which Li is diffused by incident X-rays to the anode by an electrode structure having a concentric potential gradient. It is an element. The detection element 10 is connected to the heat absorption part 22 of the cooling element 20 and is cooled by the cooling element 20. The detection element 10 is cooled to about −20 degrees to −40 degrees by the cooling element 20.

冷却素子20は、検出素子10を冷却するための素子である。冷却素子20は、例えば、ペルチェ素子である。ペルチェ素子は、ペルチェ効果を利用した素子であり、直流電流を流すことにより、熱を吸熱部から放熱部に移動させることができる。図示の例では、冷却素子20(ペルチェ素子)は、検出素子10に接続されている吸熱部22から第2外殻部材34に接続されている放熱部24に熱を移動させることができる。これにより、検出素子10が冷却される。   The cooling element 20 is an element for cooling the detection element 10. The cooling element 20 is, for example, a Peltier element. The Peltier element is an element using the Peltier effect, and heat can be transferred from the heat absorbing part to the heat radiating part by passing a direct current. In the illustrated example, the cooling element 20 (Peltier element) can transfer heat from the heat absorption part 22 connected to the detection element 10 to the heat dissipation part 24 connected to the second outer shell member 34. Thereby, the detection element 10 is cooled.

冷却素子20は、容器30を構成している第2外殻部材34に接続されている。図示の
例では、冷却素子20の放熱部24が第2外殻部材34に接続されている。そのため、冷却素子20の熱(吸熱部22で吸収した熱や素子自体が発生する熱等)を、第2外殻部材34を介して、容器30の外部に伝達することができる。
The cooling element 20 is connected to the second outer shell member 34 constituting the container 30. In the illustrated example, the heat radiating portion 24 of the cooling element 20 is connected to the second outer shell member 34. Therefore, the heat of the cooling element 20 (heat absorbed by the heat absorption part 22 or heat generated by the element itself) can be transmitted to the outside of the container 30 via the second outer shell member 34.

容器30は、検出素子10と冷却素子20とを気密に収容している。なお、図示はしないが、容器30に、放射線検出器100のその他の構成部材が収容されていてもよい。容器30の内部は、例えば真空環境である。放射線検出器100では、容器30の内部を真空環境にすることで、断熱を図っている。   The container 30 contains the detection element 10 and the cooling element 20 in an airtight manner. Although not shown, the container 30 may contain other components of the radiation detector 100. The inside of the container 30 is a vacuum environment, for example. In the radiation detector 100, heat insulation is achieved by making the inside of the container 30 into a vacuum environment.

容器30は、第1外殻部材32と、第2外殻部材34と、第3外殻部材36と、を有している。第1〜第3外殻部材32,34,36は、検出素子10および冷却素子20が収容される空間31を覆う部材である。図示の例では、第2外殻部材34と第3外殻部材36とで構成されているベース部に、第1外殻部材32からなる蓋部が接合されて、容器30が構成されている。   The container 30 includes a first outer shell member 32, a second outer shell member 34, and a third outer shell member 36. The first to third outer shell members 32, 34, and 36 are members that cover the space 31 in which the detection element 10 and the cooling element 20 are accommodated. In the example shown in the drawing, the container 30 is configured by joining the base portion formed by the second outer shell member 34 and the third outer shell member 36 to the lid portion made of the first outer shell member 32. .

第1外殻部材32の形状は、図示の例では、有底の円筒状である。なお、第1外殻部材32の形状は、特に限定されず、凹状、半球状であってもよい。第1外殻部材32は、X線を通過させる窓部33を有している。図示の例では、窓部33は、第1外殻部材32の底部の中央部に設けられている。窓部33は、X線を通過させつつ、容器30の真空を保持することができる。窓部33は、例えば、金属薄膜や、有機薄膜等である。第1外殻部材32は、第3外殻部材36に接続されている。   The shape of the first outer shell member 32 is a bottomed cylindrical shape in the illustrated example. The shape of the first outer shell member 32 is not particularly limited, and may be concave or hemispherical. The first outer shell member 32 has a window portion 33 that allows X-rays to pass therethrough. In the illustrated example, the window 33 is provided at the center of the bottom of the first outer shell member 32. The window part 33 can hold | maintain the vacuum of the container 30, passing X-ray | X_line. The window 33 is, for example, a metal thin film or an organic thin film. The first outer shell member 32 is connected to the third outer shell member 36.

第2外殻部材34は、冷却素子20に接続されている。第2外殻部材34と冷却素子20とは、機械的に接続されているとともに、熱的に接続されている。図示の例では、冷却素子20と第2外殻部材34は、接続部材26を介して接合されている。接続部材26は、例えば、インジウムを含むはんだである。第2外殻部材34は、冷却素子20の熱を容器30の外部に伝達する熱伝導部として機能する。第2外殻部材34は、第3外殻部材36に接続されている。第2外殻部材34は、第3外殻部材36に設けられた貫通孔37に挿入されている。   The second outer shell member 34 is connected to the cooling element 20. The second outer shell member 34 and the cooling element 20 are mechanically connected and thermally connected. In the illustrated example, the cooling element 20 and the second outer shell member 34 are joined via the connection member 26. The connection member 26 is, for example, solder containing indium. The second outer shell member 34 functions as a heat conducting unit that transfers the heat of the cooling element 20 to the outside of the container 30. The second outer shell member 34 is connected to the third outer shell member 36. The second outer shell member 34 is inserted into a through hole 37 provided in the third outer shell member 36.

第3外殻部材36の形状は、例えば、板状、円板状である。第3外殻部材36は、第1外殻部材32と第2外殻部材34とに接続されている。第1外殻部材32と第2外殻部材34とは、第3外殻部材36を介して、接続されている。第1外殻部材32と第2外殻部材34とは、接していない(すなわち、離間している)。   The shape of the third outer shell member 36 is, for example, a plate shape or a disk shape. The third outer shell member 36 is connected to the first outer shell member 32 and the second outer shell member 34. The first outer shell member 32 and the second outer shell member 34 are connected via a third outer shell member 36. The first outer shell member 32 and the second outer shell member 34 are not in contact (that is, separated).

第3外殻部材36の上面の周縁部には接合面が設けられており、当該接合面に第1外殻部材32が接合されている。第1外殻部材32と第3外殻部材36とは、抵抗溶接により接合されている。図示の例では、第1外殻部材32と第3外殻部材36とは、第3外殻部材36に突起35を設け、突起35に電流を集中させて溶接を行うプロジェクション溶接によって接合されている。なお、第1外殻部材32に突起を設けて第1外殻部材32と第3外殻部材36とをプロジェクション溶接によって接合してもよい。   A joint surface is provided at the peripheral edge of the upper surface of the third outer shell member 36, and the first outer shell member 32 is joined to the joint surface. The first outer shell member 32 and the third outer shell member 36 are joined by resistance welding. In the illustrated example, the first outer shell member 32 and the third outer shell member 36 are joined by projection welding in which a projection 35 is provided on the third outer shell member 36 and current is concentrated on the projection 35 to perform welding. Yes. The first outer shell member 32 may be provided with a projection, and the first outer shell member 32 and the third outer shell member 36 may be joined by projection welding.

第3外殻部材36の中心部には、貫通孔37が設けられている。貫通孔37は、容器30の内部(空間31)と、容器30の外部とを連通するように設けられている。貫通孔37には、第2外殻部材34が挿入されており、第2外殻部材34と第3外殻部材36とが接合されることによって貫通孔37が封止されている。第2外殻部材34と第3外殻部材36とは、例えば、ろう付けにより接合されている。   A through hole 37 is provided at the center of the third outer shell member 36. The through hole 37 is provided so as to communicate the inside (space 31) of the container 30 and the outside of the container 30. The second outer shell member 34 is inserted into the through hole 37, and the through hole 37 is sealed by joining the second outer shell member 34 and the third outer shell member 36. The second outer shell member 34 and the third outer shell member 36 are joined by, for example, brazing.

第1外殻部材32と、第2外殻部材34と、第3外殻部材36とは、互いに異なる材料で構成されている。第3外殻部材36は、第2外殻部材34を構成する材料よりも電気抵
抗率が大きい材料で構成されている。また、第1外殻部材32は、第2外殻部材34を構成する材料よりも電気抵抗率が大きい材料で構成されている。
The first outer shell member 32, the second outer shell member 34, and the third outer shell member 36 are made of different materials. The third outer shell member 36 is made of a material having a higher electrical resistivity than the material constituting the second outer shell member 34. Further, the first outer shell member 32 is made of a material having a higher electrical resistivity than the material constituting the second outer shell member 34.

第1外殻部材32の材質は、熱伝導率が小さい(すなわち電気抵抗率が大きい)材料であることが好ましい。これにより、冷却素子20の熱が第1外殻部材32に伝わって検出素子10やその近傍を加熱して、冷却効率が低下することを抑制することができる。第1外殻部材32は、検出素子10を囲むように検出素子10の近傍に配置されているため、例えば第1外殻部材が熱伝導率が大きい材料からなる場合には、第1外殻部材に冷却素子の熱が伝わることにより、検出素子や、検出素子の近傍が加熱されて冷却効率が低下する場合がある。   The material of the first outer shell member 32 is preferably a material having a low thermal conductivity (that is, a high electrical resistivity). Thereby, it can suppress that the heat of the cooling element 20 is transmitted to the 1st outer shell member 32, the detection element 10 and its vicinity are heated, and cooling efficiency falls. Since the first outer shell member 32 is disposed in the vicinity of the detection element 10 so as to surround the detection element 10, for example, when the first outer shell member is made of a material having a high thermal conductivity, the first outer shell member 32 is provided. When the heat of the cooling element is transmitted to the member, the detection element and the vicinity of the detection element may be heated to reduce the cooling efficiency.

また、第1外殻部材32の材質は、非磁性であることが好ましい。これにより、放射線検出器100が電子顕微鏡等に組み込まれたときに、検出素子10に対する磁場の影響を低減することができる。第1外殻部材32の材質は、例えばステンレス鋼である。   The material of the first outer shell member 32 is preferably nonmagnetic. Thereby, when the radiation detector 100 is incorporated in an electron microscope or the like, the influence of the magnetic field on the detection element 10 can be reduced. The material of the first outer shell member 32 is, for example, stainless steel.

第2外殻部材34の材質は、熱伝導率が大きい(すなわち電気抵抗率が小さい)材料であることが好ましい。これにより、冷却素子20の熱を、効率よく外部に伝達することができる。第2外殻部材34の材質は、銅、アルミニウム等の熱伝導率が大きい金属である。   The material of the second outer shell member 34 is preferably a material having a high thermal conductivity (that is, a low electrical resistivity). Thereby, the heat of the cooling element 20 can be efficiently transmitted to the outside. The material of the second outer shell member 34 is a metal having a high thermal conductivity such as copper or aluminum.

第3外殻部材36の材質は、電気抵抗率が大きい材料であることが好ましい。これにより、第3外殻部材36と第1外殻部材32とを抵抗溶接により接合することができる。抵抗溶接はジュール熱を利用して溶接を行うため、電気抵抗率が小さい材料では発熱が少なく、また熱が逃げやすいため、溶接が困難である。第3外殻部材36の材質は、コバールであることが好ましく、鉄等であってもよい。   The material of the third outer shell member 36 is preferably a material having a high electrical resistivity. Thereby, the 3rd outer shell member 36 and the 1st outer shell member 32 can be joined by resistance welding. Since resistance welding uses Joule heat, welding is difficult because a material with low electrical resistivity generates little heat and easily escapes heat. The material of the third outer shell member 36 is preferably Kovar, and may be iron or the like.

フィードスルー40は、第3外殻部材36に設けられている。フィードスルー40は、端子ピン42と、封止部材44と、を有している。端子ピン42は、第3外殻部材36に設けられた貫通孔46に挿入されている。端子ピン42の容器30の内部側の端部には、検出素子10と端子ピン42とを電気的に接続している配線(図示せず)が接続されている。封止部材44は、端子ピン42が挿入された貫通孔46を封止している。フィードスルー40(端子ピン42)は、複数設けられており、例えば、検出素子10に電源を供給するため給電用、検出素子10の出力信号を取り出すための信号出力用、検出素子10のグランド用などに用いられる。なお、端子ピン42の容器30内の端部に、冷却素子20と端子ピン42とを電気的に接続するための配線を接続して、フィードスルー40(端子ピン42)を冷却素子20の給電用等に用いてもよい。第3外殻部材36の材質がコバールである場合、封止部材44の材質は、例えば硬質ガラス(ホウ珪酸ガラス)等のガラスである。   The feedthrough 40 is provided in the third outer shell member 36. The feedthrough 40 includes a terminal pin 42 and a sealing member 44. The terminal pin 42 is inserted into a through hole 46 provided in the third outer shell member 36. A wiring (not shown) that electrically connects the detection element 10 and the terminal pin 42 is connected to the end of the terminal pin 42 on the inner side of the container 30. The sealing member 44 seals the through hole 46 in which the terminal pin 42 is inserted. A plurality of feedthroughs 40 (terminal pins 42) are provided, for example, for supplying power to supply power to the detection element 10, for signal output for taking out an output signal of the detection element 10, and for ground of the detection element 10. Used for etc. In addition, the wiring for electrically connecting the cooling element 20 and the terminal pin 42 is connected to the end of the terminal pin 42 in the container 30, and the feedthrough 40 (terminal pin 42) is fed to the cooling element 20. It may be used for other purposes. When the material of the third outer shell member 36 is Kovar, the material of the sealing member 44 is, for example, glass such as hard glass (borosilicate glass).

放射線検出器100は、例えば、以下の特徴を有する。   The radiation detector 100 has the following features, for example.

放射線検出器100では、第3外殻部材36が第2外殻部材34を構成する材料よりも電気抵抗率が大きい材料で構成されているため、第1外殻部材32と第3外殻部材36とを抵抗溶接により接合することができるとともに、第2外殻部材34によって冷却素子20の熱を効率よく外部に伝達することができる。したがって、放射線検出器100では、第1外殻部材32と第3外殻部材36とを接着剤を用いて接続しなくてもよいため、当該接着剤から発生するガスの影響を抑制することができる。これにより、接着剤から発生するガスにより、容器30の内部の圧力が上昇して断熱効果が低減したり、検出素子10が汚染されたりすることを防ぐことができる。さらに、放射線検出器100では、第2外殻部材34によって冷却素子20の熱を効率よく外部に伝達することができるため、冷却素
子20の冷却効率を高めることができる。
In the radiation detector 100, since the third outer shell member 36 is made of a material having a higher electrical resistivity than the material constituting the second outer shell member 34, the first outer shell member 32 and the third outer shell member 36 can be joined to each other by resistance welding, and the heat of the cooling element 20 can be efficiently transmitted to the outside by the second outer shell member 34. Therefore, in the radiation detector 100, since it is not necessary to connect the first outer shell member 32 and the third outer shell member 36 using an adhesive, the influence of the gas generated from the adhesive can be suppressed. it can. Thereby, it is possible to prevent the gas generated from the adhesive from increasing the pressure inside the container 30 to reduce the heat insulation effect or to contaminate the detection element 10. Furthermore, in the radiation detector 100, the heat of the cooling element 20 can be efficiently transmitted to the outside by the second outer shell member 34. Therefore, the cooling efficiency of the cooling element 20 can be increased.

このように放射線検出器100では、蓋部(第1外殻部材32)とベース部(第2外殻部材34と第3外殻部材36)とからなる容器30において、ベース部を電気抵抗率が異なる2つの部材(第2外殻部材34および第3外殻部材36)で構成することにより、抵抗溶接により蓋部とベース部とを接合することができるとともに、冷却素子20の冷却効率を高めることができる。   As described above, in the radiation detector 100, in the container 30 including the lid (first outer shell member 32) and the base (second outer shell member 34 and third outer shell member 36), the base portion has an electrical resistivity. By configuring the two members (the second outer shell member 34 and the third outer shell member 36) different from each other, the lid portion and the base portion can be joined by resistance welding, and the cooling efficiency of the cooling element 20 can be increased. Can be increased.

ここで、例えば、ベース部が1つの部材で構成されている場合に、ベース部の材質を電気抵抗率が小さい材料にすると、冷却素子の冷却効率を高めることができるが、ベース部と蓋部との接続に電気溶接を用いることができずに、接着剤を用いなければならない。そのため、接着剤から発生するガスにより、容器の内部の圧力が上昇して断熱効果が低減したり、検出素子が汚染されたりする場合がある。   Here, for example, when the base part is composed of one member, if the base part is made of a material having a low electrical resistivity, the cooling efficiency of the cooling element can be increased. It is not possible to use electric welding for the connection with the adhesive, and an adhesive must be used. Therefore, the gas generated from the adhesive may increase the pressure inside the container and reduce the heat insulation effect, or the detection element may be contaminated.

また、例えば、ベース部が1つの部材で構成されている場合に、ベース部の材質を電気抵抗率が大きい材料にすると、ベース部と蓋部との接続に電気溶接を用いることができるが、冷却素子の冷却効率を低下させてしまう。   Also, for example, when the base part is composed of a single member, if the base part is made of a material having a high electrical resistivity, electric welding can be used to connect the base part and the lid part. The cooling efficiency of a cooling element will be reduced.

これに対して、放射線検出器100では、上述したように、ベース部を電気抵抗率が異なる第2外殻部材34と第3外殻部材36とで構成することにより、抵抗溶接により蓋部とベース部とを接合することができるとともに、冷却素子20の冷却効率を高めることができる。   On the other hand, in the radiation detector 100, as described above, the base portion is configured by the second outer shell member 34 and the third outer shell member 36 having different electrical resistivity, so that the lid portion is formed by resistance welding. While being able to join a base part, the cooling efficiency of the cooling element 20 can be improved.

また、放射線検出器100では、第1外殻部材32と第2外殻部材34とは、第3外殻部材36を介して接続されているため、例えば、第1外殻部材と第2外殻部材とが直接接続されている場合と比べて、冷却素子20の熱が第2外殻部材34を介して第1外殻部材32に伝わることを抑制することができる。これにより、第1外殻部材32を介して冷却素子やその近傍が加熱されて冷却効率が低下することを抑制することができる。   Further, in the radiation detector 100, the first outer shell member 32 and the second outer shell member 34 are connected via the third outer shell member 36, and therefore, for example, the first outer shell member and the second outer shell member 36 are connected. Compared with the case where the shell member is directly connected, it is possible to suppress the heat of the cooling element 20 from being transmitted to the first outer shell member 32 via the second outer shell member 34. Thereby, it can suppress that a cooling element and its vicinity are heated via the 1st outer shell member 32, and cooling efficiency falls.

放射線検出器100では、冷却素子20はペルチェ素子であり、ペルチェ素子の放熱部24は第2外殻部材34に接続されているため、ペルチェ素子(冷却素子20)の冷却効率を高めることができる。   In the radiation detector 100, the cooling element 20 is a Peltier element, and since the heat dissipation part 24 of the Peltier element is connected to the second outer shell member 34, the cooling efficiency of the Peltier element (cooling element 20) can be increased. .

放射線検出器100では、第3外殻部材36の材質は、コバールである。コバールは、銅等と比べて、電気抵抗率が大きい合金である。そのため、第3外殻部材36の材質としてコバールを用いることにより、第1外殻部材32と第3外殻部材36とを抵抗溶接により接合することができる。   In the radiation detector 100, the material of the third outer shell member 36 is Kovar. Kovar is an alloy having a higher electrical resistivity than copper or the like. Therefore, by using Kovar as the material of the third outer shell member 36, the first outer shell member 32 and the third outer shell member 36 can be joined by resistance welding.

放射線検出器100では、第2外殻部材34の材質は、銅である。銅は、コバール等と比べて、熱伝導率が大きい金属である。そのため、第2外殻部材34によって冷却素子20の熱を効率よく外部に伝達することができる。   In the radiation detector 100, the material of the second outer shell member 34 is copper. Copper is a metal having a higher thermal conductivity than Kovar or the like. Therefore, the heat of the cooling element 20 can be efficiently transmitted to the outside by the second outer shell member 34.

放射線検出器100では、第1外殻部材32は、第2外殻部材34を構成する材料よりも電気抵抗率が大きい材料で構成されている。そのため、第2外殻部材34によって冷却素子20の熱を効率よく外部に伝達して冷却効率を高めるとともに、例えば第1外殻部材が第2外殻部材を構成する材料よりも電気抵抗率が小さい材料である場合と比べて、第1外殻部材32を介して冷却素子やその近傍が加熱されて冷却効率が低下することを抑制することができる。   In the radiation detector 100, the first outer shell member 32 is made of a material having a higher electrical resistivity than the material constituting the second outer shell member 34. Therefore, the heat of the cooling element 20 is efficiently transmitted to the outside by the second outer shell member 34 to increase the cooling efficiency, and for example, the first outer shell member has an electrical resistivity higher than that of the material constituting the second outer shell member. Compared with the case of a small material, it is possible to suppress the cooling efficiency and the cooling efficiency from being lowered due to the cooling element and its vicinity being heated via the first outer shell member 32.

放射線検出器100では、第3外殻部材36に設けられた貫通孔46に端子ピン42が
挿入され、貫通孔46は封止部材44によって封止されている。また、第3外殻部材36の材質は、コバールであり、封止部材44の材質は、ガラスである。コバールの熱膨張率とガラスの熱膨張率との差は小さい。そのため、放射線検出器100では、第3外殻部材36の熱膨張率と封止部材44の熱膨張率との差を小さくすることができ、封止部材44で貫通孔46を良好に封止することができる。
In the radiation detector 100, the terminal pin 42 is inserted into the through hole 46 provided in the third outer shell member 36, and the through hole 46 is sealed by the sealing member 44. The material of the third outer shell member 36 is Kovar, and the material of the sealing member 44 is glass. The difference between the coefficient of thermal expansion of Kovar and that of glass is small. Therefore, in the radiation detector 100, the difference between the thermal expansion coefficient of the third outer shell member 36 and the thermal expansion coefficient of the sealing member 44 can be reduced, and the through hole 46 is sealed well with the sealing member 44. can do.

2. 放射線検出器の製造方法
次に、本実施形態に係る放射線検出器の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図2は、本実施形態に係る放射線検出器の製造方法の一例を示すフローチャートである。図3〜図6は、本実施形態に係る放射線検出器の製造工程を模式的に示す断面図である。
2. Next, a method for manufacturing a radiation detector according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing the radiation detector according to the present embodiment. 3-6 is sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the radiation detector concerning this embodiment.

まず、図3に示すように、第2外殻部材34と第3外殻部材36とを接合する(S10)。第2外殻部材34と第3外殻部材36とは、ろう付けにより接合される。ろう材としては、例えば、銀ろうを用いることができる。   First, as shown in FIG. 3, the second outer shell member 34 and the third outer shell member 36 are joined (S10). The second outer shell member 34 and the third outer shell member 36 are joined by brazing. As the brazing material, for example, silver brazing can be used.

次に、図4に示すように、第3外殻部材36にフィードスルー40を形成する(S12)。具体的には、第3外殻部材36を貫通している貫通孔46に端子ピン42を挿入し、貫通孔46を封止部材44で封止して、フィードスルー40を形成する。   Next, as shown in FIG. 4, the feedthrough 40 is formed in the third outer shell member 36 (S12). Specifically, the terminal pin 42 is inserted into the through hole 46 penetrating the third outer shell member 36, and the through hole 46 is sealed with the sealing member 44 to form the feedthrough 40.

なお、ここでは、第2外殻部材34と第3外殻部材36とを接合した後に、第3外殻部材36にフィードスルー40を形成する例について説明したが、第3外殻部材36にフィードスルー40を形成した後に、第2外殻部材34と第3外殻部材36とを接合してもよい。   Here, the example in which the feedthrough 40 is formed in the third outer shell member 36 after the second outer shell member 34 and the third outer shell member 36 are joined has been described. After the feedthrough 40 is formed, the second outer shell member 34 and the third outer shell member 36 may be joined.

次に、図5に示すように、第2外殻部材34に冷却素子20を取り付ける(S14)。例えば、第2外殻部材34上に、インジウムを含むはんだ(接続部材26)を塗布した後、当該はんだ上に冷却素子20を載置してホットプレート等で加熱することにより、第2外殻部材34と冷却素子20とを接続部材26を介して接続することができる。   Next, as shown in FIG. 5, the cooling element 20 is attached to the second outer shell member 34 (S14). For example, after applying a solder containing indium (connecting member 26) on the second outer shell member 34, the cooling element 20 is placed on the solder and heated by a hot plate or the like, whereby the second outer shell. The member 34 and the cooling element 20 can be connected via the connection member 26.

次に、図6に示すように、冷却素子20に検出素子10を取り付ける(S16)。冷却素子20上に検出素子10を接着剤等で固定することにより、冷却素子20を検出素子10に取り付けることができる。その後、検出素子10の電極と端子ピン42とを配線(図示せず)などで電気的に接続する。   Next, as shown in FIG. 6, the detection element 10 is attached to the cooling element 20 (S16). The cooling element 20 can be attached to the detection element 10 by fixing the detection element 10 on the cooling element 20 with an adhesive or the like. Thereafter, the electrode of the detection element 10 and the terminal pin 42 are electrically connected by wiring (not shown) or the like.

次に、図1に示すように、窓部33が設けられた第1外殻部材32と第3外殻部材36とを、抵抗溶接により接合して、容器30を形成する(S18)。   Next, as shown in FIG. 1, the first outer shell member 32 provided with the window 33 and the third outer shell member 36 are joined by resistance welding to form the container 30 (S18).

抵抗溶接の手法としては、例えば、プロジェクション溶接を用いる。具体的には、第3外殻部材36に突起35を設け、突起35に電流を集中させて溶接を行うことで、第1外殻部材32と第3外殻部材36とを接合する。なお、抵抗溶接は、真空環境において、行われる。そのため、容器30内の空間31を真空環境にすることができる。例えば、第1外殻部材32と第3外殻部材36とを真空槽中に導入した後、真空槽を真空環境にして抵抗溶接を行うことにより、容器30の内部を真空環境にすることができる。   As a resistance welding method, for example, projection welding is used. Specifically, the first outer shell member 32 and the third outer shell member 36 are joined by providing a projection 35 on the third outer shell member 36 and concentrating the current on the projection 35 for welding. Resistance welding is performed in a vacuum environment. For this reason, the space 31 in the container 30 can be in a vacuum environment. For example, after the first outer shell member 32 and the third outer shell member 36 are introduced into the vacuum chamber, the inside of the container 30 can be vacuumed by performing resistance welding with the vacuum chamber in a vacuum environment. it can.

以上の工程により、放射線検出器100を製造することができる。   The radiation detector 100 can be manufactured through the above steps.

放射線検出器100の製造方法は、例えば、以下の特徴を有する。   The manufacturing method of the radiation detector 100 has the following characteristics, for example.

放射線検出器100の製造方法では、第2外殻部材34と、第2外殻部材34を構成す
る材料よりも電気抵抗率が大きい材料で構成されている第3外殻部材36と、を接合する工程と、第1外殻部材32と第3外殻部材36とを抵抗溶接により接合して容器30を形成する工程と、を含む。したがって、放射線検出器100の製造方法では、第1外殻部材32と第3外殻部材36との接続に接着剤を用いなくてもよいため、接着剤から発生するガスの影響を抑制することができる。また、放射線検出器100の製造方法では、第2外殻部材34に冷却素子20を取り付ける工程を含むため、第2外殻部材34によって冷却素子20の熱を効率よく外部に伝達して冷却素子20の冷却効率を高めることが可能な放射線検出器を製造することができる。
In the manufacturing method of the radiation detector 100, the second outer shell member 34 and the third outer shell member 36 made of a material having a higher electrical resistivity than the material constituting the second outer shell member 34 are joined. And a step of forming the container 30 by joining the first outer shell member 32 and the third outer shell member 36 by resistance welding. Therefore, in the manufacturing method of the radiation detector 100, it is not necessary to use an adhesive for connection between the first outer shell member 32 and the third outer shell member 36, so that the influence of gas generated from the adhesive is suppressed. Can do. Moreover, since the manufacturing method of the radiation detector 100 includes the step of attaching the cooling element 20 to the second outer shell member 34, the heat of the cooling element 20 is efficiently transmitted to the outside by the second outer shell member 34. A radiation detector capable of increasing the cooling efficiency of 20 can be manufactured.

また、放射線検出器100の製造方法では、第1外殻部材32と第3外殻部材36とが抵抗溶接により接合されることにより、例えば第1外殻部材32と第3外殻部材36とが接着剤で接着される場合と比べて、強度を高めることができ、信頼性を高めることができる。   Moreover, in the manufacturing method of the radiation detector 100, the 1st outer shell member 32 and the 3rd outer shell member 36 are joined by resistance welding, for example, the 1st outer shell member 32 and the 3rd outer shell member 36, As compared with the case where is bonded with an adhesive, the strength can be increased and the reliability can be increased.

放射線検出器100の製造方法では、第1外殻部材32と第3外殻部材36とを接合する工程では、第1外殻部材32と第3外殻部材36とを接合するための抵抗溶接を真空環境で行う。これにより、容器30の内部を真空環境にすることができる。   In the method for manufacturing the radiation detector 100, in the step of joining the first outer shell member 32 and the third outer shell member 36, resistance welding for joining the first outer shell member 32 and the third outer shell member 36 is performed. In a vacuum environment. Thereby, the inside of the container 30 can be made into a vacuum environment.

放射線検出器100の製造方法では、第2外殻部材34と第3外殻部材36とを接合する工程では、第2外殻部材34と第3外殻部材36とをろう付けして接合するため、例えば接着剤を用いて第2外殻部材と第3外殻部材とを接着した場合と比べて、強度を保つことができる。   In the method of manufacturing the radiation detector 100, in the step of joining the second outer shell member 34 and the third outer shell member 36, the second outer shell member 34 and the third outer shell member 36 are brazed and joined. Therefore, for example, strength can be maintained as compared with the case where the second outer shell member and the third outer shell member are bonded using an adhesive.

なお、上述したように、第2外殻部材34は、冷却素子20の熱を効率よく外部に伝えるために電気抵抗率が小さい材料で構成されていることが好ましく、第3外殻部材36は、第1外殻部材32と抵抗溶接により接合されるために電気抵抗率が大きいことが好ましい。そのため、第2外殻部材34の電気抵抗率と第3外殻部材36の電気抵抗率との差は大きいことが好ましいが、電気抵抗率の差が大きい場合、抵抗溶接により良好な接合を行うことは難しい。ろう付けでは、電気抵抗率の差が大きい部材同士であっても、良好な接合を行うことができる。したがって、第2外殻部材34と第3外殻部材36とはろう付けにより接合される。   As described above, the second outer shell member 34 is preferably made of a material having a low electrical resistivity in order to efficiently transmit the heat of the cooling element 20 to the outside. In order to join the first outer shell member 32 by resistance welding, it is preferable that the electrical resistivity is large. Therefore, it is preferable that the difference between the electrical resistivity of the second outer shell member 34 and the electrical resistivity of the third outer shell member 36 is large, but when the difference in electrical resistivity is large, good joining is performed by resistance welding. It ’s difficult. In brazing, even when members having a large difference in electrical resistivity are used, good bonding can be performed. Therefore, the second outer shell member 34 and the third outer shell member 36 are joined by brazing.

放射線検出器100の製造方法では、第3外殻部材36を貫通している貫通孔46に端子ピン42を挿入し、貫通孔46を封止部材44で封止する工程を含み、第3外殻部材36の材質は、コバールであり、封止部材44の材質は、ガラスである。そのため、貫通孔46を封止部材44により良好に封止することができる。   The manufacturing method of the radiation detector 100 includes a step of inserting the terminal pin 42 into the through hole 46 penetrating the third outer shell member 36 and sealing the through hole 46 with the sealing member 44, The material of the shell member 36 is Kovar, and the material of the sealing member 44 is glass. Therefore, the through hole 46 can be satisfactorily sealed with the sealing member 44.

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention.

例えば、上述した放射線検出器100では、容器30の内部が真空環境である例について説明したが、容器30の内部が窒素ガス等の不活性ガス環境であってもよい。容器30の内部が不活性ガス環境である場合でも、容器30の内部が真空環境である場合と、同様の効果を奏することができる。   For example, in the radiation detector 100 described above, an example in which the inside of the container 30 is a vacuum environment has been described, but the inside of the container 30 may be an inert gas environment such as nitrogen gas. Even when the inside of the container 30 is an inert gas environment, the same effect as the case where the inside of the container 30 is a vacuum environment can be produced.

ここで、容器30の内部を不活性ガス環境にする場合、図2に示す第1外殻部材と第3外殻部材とを抵抗溶接により接合する工程(S18)が上述した実施形態と異なる。具体的には、まず、第1外殻部材32と第3外殻部材36とを真空槽中に導入する。次に、真空槽を真空環境にした後に不活性ガスを導入して、真空槽を不活性ガス環境にする。そして、不活性ガス環境で第1外殻部材32と第3外殻部材36とを抵抗溶接により接合して
容器30を形成する。これにより、容器30の内部を不活性ガス環境にすることができる。
Here, when making the inside of the container 30 into an inert gas environment, the step (S18) of joining the first outer shell member and the third outer shell member shown in FIG. 2 by resistance welding is different from the above-described embodiment. Specifically, first, the first outer shell member 32 and the third outer shell member 36 are introduced into the vacuum chamber. Next, after making the vacuum chamber into a vacuum environment, an inert gas is introduced to make the vacuum chamber into an inert gas environment. Then, the container 30 is formed by joining the first outer shell member 32 and the third outer shell member 36 by resistance welding in an inert gas environment. Thereby, the inside of the container 30 can be made into an inert gas environment.

また、例えば、上述した放射線検出器100では、検出素子10がX線を検出する検出素子である例について説明したが、検出素子10は、X線以外の放射線を検出する検出素子であってもよい。   For example, in the radiation detector 100 described above, the example in which the detection element 10 is a detection element that detects X-rays has been described, but the detection element 10 may be a detection element that detects radiation other than X-rays. Good.

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。   The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same objects and effects). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that exhibits the same operational effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.

10…検出素子、20…冷却素子、22…吸熱部、24…放熱部、26…接続部材、30…容器、31…空間、32…第1外殻部材、33…窓部、34…第2外殻部材、35…突起、36…第3外殻部材、37…貫通孔、40…フィードスルー、42…端子ピン、44…封止部材、46…貫通孔、100…放射線検出器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Detection element, 20 ... Cooling element, 22 ... Heat absorption part, 24 ... Heat radiation part, 26 ... Connection member, 30 ... Container, 31 ... Space, 32 ... 1st outer shell member, 33 ... Window part, 34 ... 2nd Outer shell member, 35 ... projection, 36 ... third outer shell member, 37 ... through hole, 40 ... feedthrough, 42 ... terminal pin, 44 ... sealing member, 46 ... through hole, 100 ... radiation detector

Claims (14)

放射線を検出する検出素子と、
前記検出素子を冷却する冷却素子と、
前記検出素子および前記冷却素子を収容する容器と、
を含み、
前記容器は、
前記放射線を通過させる窓部を有する第1外殻部材と、
前記冷却素子に接続されている第2外殻部材と、
前記第2外殻部材を構成する材料よりも電気抵抗率が大きい材料で構成され、前記第1外殻部材と前記第2外殻部材とに接続されている第3外殻部材と、
を有している、放射線検出器。
A detection element for detecting radiation;
A cooling element for cooling the detection element;
A container for housing the detection element and the cooling element;
Including
The container is
A first outer shell member having a window through which the radiation passes;
A second outer shell member connected to the cooling element;
A third outer shell member made of a material having a higher electrical resistivity than the material constituting the second outer shell member and connected to the first outer shell member and the second outer shell member;
Having a radiation detector.
請求項1において、
前記冷却素子は、ペルチェ素子であり、
前記ペルチェ素子の吸熱部は、前記検出素子に接続され、
前記ペルチェ素子の放熱部は、前記第2外殻部材に接続されている、放射線検出器。
In claim 1,
The cooling element is a Peltier element;
The heat absorption part of the Peltier element is connected to the detection element,
The radiation detector of the said Peltier device is a radiation detector connected to the said 2nd outer shell member.
請求項1または2において、
前記第3外殻部材の材質は、コバールである、放射線検出器。
In claim 1 or 2,
The material of the third outer shell member is a radiation detector, which is Kovar.
請求項1ないし3のいずれか1項において、
前記第2外殻部材の材質は、銅である、放射線検出器。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
The material of the second outer shell member is a radiation detector, which is copper.
請求項1ないし4のいずれか1項において、
前記第1外殻部材は、前記第2外殻部材を構成する材料よりも電気抵抗率が大きい材料で構成されている、放射線検出器。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
The first outer shell member is a radiation detector made of a material having an electric resistivity higher than that of the material constituting the second outer shell member.
請求項1ないし5のいずれか1項において、
前記第3外殻部材を貫通している貫通孔に挿入されている端子ピンと、
前記貫通孔を封止する封止部材と、
を含み、
前記第3外殻部材の材質は、コバールであり、
前記封止部材の材質は、ガラスである、放射線検出器。
In any one of Claims 1 thru | or 5,
A terminal pin inserted into a through-hole penetrating the third outer shell member;
A sealing member for sealing the through hole;
Including
The material of the third outer shell member is Kovar,
The material of the said sealing member is a radiation detector which is glass.
請求項1ないし6のいずれか1項において、
前記第1外殻部材と前記第3外殻部材とは、抵抗溶接により接合されている、放射線検出器。
In any one of Claims 1 thru | or 6,
The first outer shell member and the third outer shell member are radiation detectors joined by resistance welding.
第1外殻部材と第2外殻部材と第3外殻部材とを有する容器に放射線を検出する検出素子が収容されている放射線検出器の製造方法であって、
前記第2外殻部材と、前記第2外殻部材を構成する材料よりも電気抵抗率が大きい材料で構成されている前記第3外殻部材と、を接合する工程と、
前記第2外殻部材に冷却素子を取り付ける工程と、
前記冷却素子に前記検出素子を取り付ける工程と、
前記放射線を通過させる窓部が設けられた前記第1外殻部材と、前記第3外殻部材と、を抵抗溶接により接合して、前記容器を形成する工程と、
を含む、放射線検出器の製造方法。
A method of manufacturing a radiation detector in which a detection element for detecting radiation is contained in a container having a first outer shell member, a second outer shell member, and a third outer shell member,
Joining the second outer shell member and the third outer shell member made of a material having an electrical resistivity greater than that of the material constituting the second outer shell member;
Attaching a cooling element to the second outer shell member;
Attaching the detection element to the cooling element;
Bonding the first outer shell member provided with a window for allowing the radiation to pass through and the third outer shell member by resistance welding to form the container;
A method for manufacturing a radiation detector, comprising:
請求項8において、
前記第2外殻部材と前記第3外殻部材とを接合する工程では、前記第2外殻部材と前記第3外殻部材とをろう付けして接合する、放射線検出器の製造方法。
In claim 8,
The method of manufacturing a radiation detector, wherein, in the step of joining the second outer shell member and the third outer shell member, the second outer shell member and the third outer shell member are joined by brazing.
請求項8または9において、
前記第1外殻部材と前記第3外殻部材とを接合する工程は、前記第2外殻部材と前記第3外殻部材とを接合する工程の後に行われる、放射線検出器の製造方法。
In claim 8 or 9,
The step of joining the first outer shell member and the third outer shell member is a method of manufacturing a radiation detector, which is performed after the step of joining the second outer shell member and the third outer shell member.
請求項8ないし10のいずれか1項において、
前記第1外殻部材と前記第3外殻部材とを接合する工程では、前記抵抗溶接を真空環境で行う、放射線検出器の製造方法。
In any one of Claims 8 thru | or 10,
The method of manufacturing a radiation detector, wherein, in the step of joining the first outer shell member and the third outer shell member, the resistance welding is performed in a vacuum environment.
請求項8ないし11のいずれか1項において、
前記第3外殻部材の材質は、コバールである、放射線検出器の製造方法。
In any one of claims 8 to 11,
The method of manufacturing a radiation detector, wherein a material of the third outer shell member is Kovar.
請求項8ないし12のいずれか1項において、
前記第2外殻部材の材質は、銅である、放射線検出器の製造方法。
In any one of claims 8 to 12,
The method of manufacturing a radiation detector, wherein a material of the second outer shell member is copper.
請求項8ないし13のいずれか1項において、
前記第3外殻部材を貫通している貫通孔に端子ピンを挿入し、前記貫通孔を封止部材で封止する工程を含み、
前記第3外殻部材の材質は、コバールであり、
前記封止部材の材質は、ガラスである、放射線検出器の製造方法。
In any one of claims 8 to 13,
Inserting a terminal pin into a through-hole penetrating the third outer shell member, and sealing the through-hole with a sealing member;
The material of the third outer shell member is Kovar,
The method of manufacturing a radiation detector, wherein a material of the sealing member is glass.
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