JPH06294872A - ペルチェ冷却半導体検出器 - Google Patents
ペルチェ冷却半導体検出器Info
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- JPH06294872A JPH06294872A JP5080942A JP8094293A JPH06294872A JP H06294872 A JPH06294872 A JP H06294872A JP 5080942 A JP5080942 A JP 5080942A JP 8094293 A JP8094293 A JP 8094293A JP H06294872 A JPH06294872 A JP H06294872A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 108010083687 Ion Pumps Proteins 0.000 claims abstract description 6
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- Measurement Of Radiation (AREA)
- X-Ray Techniques (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ひとつのペルチェ素子で半導体検出器と熱シ
ールドを冷却する場合、検出器のみの冷却効率はその分
損をすることになる。そのため、検出器としての性能に
限界を与えるという問題があった。更に、イオンポンプ
で高真空に保たれているとはいえ、ペルチェ素子による
冷却部分は残留ガスのトラップとなり、検出器やＦＥＴ
の表面に残留ガスがトラップされ、入射Ｘ線の妨害や、
検出器またはＦＥＴの表面漏れ電流の増加などによって
検出器としての性能を悪化させるという問題があった。
本発明はこの問題を解決することを目的とする。 【構成】 熱シールドとして、半導体検出器を冷却する
ためのペルチェ素子以外のペルチェ素子で冷却されたパ
イプを熱シールドとして用いる構成とする。 【効果】 半導体検出器の冷却効率が改善される。ま
た、この熱シールドは残留ガスの冷却トラップとしても
作用するため、半導体検出器やＦＥＴへの残留ガスの吸
着をかなり防ぐことができる。
ールドを冷却する場合、検出器のみの冷却効率はその分
損をすることになる。そのため、検出器としての性能に
限界を与えるという問題があった。更に、イオンポンプ
で高真空に保たれているとはいえ、ペルチェ素子による
冷却部分は残留ガスのトラップとなり、検出器やＦＥＴ
の表面に残留ガスがトラップされ、入射Ｘ線の妨害や、
検出器またはＦＥＴの表面漏れ電流の増加などによって
検出器としての性能を悪化させるという問題があった。
本発明はこの問題を解決することを目的とする。 【構成】 熱シールドとして、半導体検出器を冷却する
ためのペルチェ素子以外のペルチェ素子で冷却されたパ
イプを熱シールドとして用いる構成とする。 【効果】 半導体検出器の冷却効率が改善される。ま
た、この熱シールドは残留ガスの冷却トラップとしても
作用するため、半導体検出器やＦＥＴへの残留ガスの吸
着をかなり防ぐことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、放射線の検出を目的
とするペルチェ冷却半導体検出器に関する。
とするペルチェ冷却半導体検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のペルチェ冷却半導体検出器の主な
構成を図２及び図３に示す。図２に於いて、放射線を検
出するための半導体検出器１は、半導体検出器１を冷却
するためのペルチェ素子２と冷却シャフト６を介して接
続されている。ペルチェ素子２の放熱のためのヒートシ
ンク３にペルチェ素子２は接続されている。また、前述
のものは、クライオスタット５の内部に配置され、クラ
イオスタット５内部を高真空に保つためのイオンポンプ
４が設けられている。冷却シャフト６は、ペルチェ素子
２から離れた場所にある半導体検出器１を冷却するため
のものであり、普通、熱伝導の良い銅などが使用され
る。
構成を図２及び図３に示す。図２に於いて、放射線を検
出するための半導体検出器１は、半導体検出器１を冷却
するためのペルチェ素子２と冷却シャフト６を介して接
続されている。ペルチェ素子２の放熱のためのヒートシ
ンク３にペルチェ素子２は接続されている。また、前述
のものは、クライオスタット５の内部に配置され、クラ
イオスタット５内部を高真空に保つためのイオンポンプ
４が設けられている。冷却シャフト６は、ペルチェ素子
２から離れた場所にある半導体検出器１を冷却するため
のものであり、普通、熱伝導の良い銅などが使用され
る。
【０００３】図３に於いて、熱シールド７は、冷却シャ
フト６や半導体検出器１の周囲を囲むようなパイプ状の
構造であり、通常、ペルチェ素子２の最上段よりも下段
と接続され冷却されており、特に輻射熱のシールドとし
て用いられる。
フト６や半導体検出器１の周囲を囲むようなパイプ状の
構造であり、通常、ペルチェ素子２の最上段よりも下段
と接続され冷却されており、特に輻射熱のシールドとし
て用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のペルチェ冷却半
導体検出器では、クライオスタット５からの輻射熱の流
入などにより検出器１の冷却効率は悪く、これを改善す
る目的で熱シールド７付きのものもあるが、ひとつのペ
ルチェ素子２で半導体検出器を冷却する他に、熱シール
ド７まで冷却しなければならず、冷却効率はその分損を
することになる。
導体検出器では、クライオスタット５からの輻射熱の流
入などにより検出器１の冷却効率は悪く、これを改善す
る目的で熱シールド７付きのものもあるが、ひとつのペ
ルチェ素子２で半導体検出器を冷却する他に、熱シール
ド７まで冷却しなければならず、冷却効率はその分損を
することになる。
【０００５】そのため半導体検出器１の冷却温度はペル
チェ素子２最上段の温度より高くなってしまい、検出器
１としての性能に限界を与えるという問題があった。更
に、イオンポンプ４で高真空に保たれているとはいえ、
ペルチェ素子２による冷却部分は残留ガスのトラップと
なり、検出器１やＦＥＴの表面に残留ガスがトラップさ
れた場合、入射Ｘ線の妨害や、検出器またはＦＥＴの表
面漏れ電流の増加などによって検出器１としての性能を
悪化させるという問題があった。
チェ素子２最上段の温度より高くなってしまい、検出器
１としての性能に限界を与えるという問題があった。更
に、イオンポンプ４で高真空に保たれているとはいえ、
ペルチェ素子２による冷却部分は残留ガスのトラップと
なり、検出器１やＦＥＴの表面に残留ガスがトラップさ
れた場合、入射Ｘ線の妨害や、検出器またはＦＥＴの表
面漏れ電流の増加などによって検出器１としての性能を
悪化させるという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は熱シールドとして、半導体検出器を冷却
するためのペルチェ素子以外のペルチェ素子で冷却され
たパイプを熱シールドとして用いることによって、冷却
効率を改善し、半導体検出器の冷却温度をできる限りペ
ルチェ素子最上段の温度に近づけ、検出器としての性能
を良くするものである。
に、この発明は熱シールドとして、半導体検出器を冷却
するためのペルチェ素子以外のペルチェ素子で冷却され
たパイプを熱シールドとして用いることによって、冷却
効率を改善し、半導体検出器の冷却温度をできる限りペ
ルチェ素子最上段の温度に近づけ、検出器としての性能
を良くするものである。
【０００７】
【作用】上記のように構成されたペルチェ冷却半導体検
出器においては、熱シールドの冷却を半導体検出器を冷
却するためのペルチェ素子以外のペルチェ素子で冷却し
ているため、半導体検出器の冷却効率が改善される。ま
た、この熱シールドは残留ガスの冷却トラップとしても
作用するため、半導体検出器やＦＥＴへの残留ガスの吸
着をかなり防ぐことができる。また、半導体検出器の立
ち上げ時は熱シールドの冷却を先に行い、検出器の冷却
を後に行うことで、やはり検出器やＦＥＴへの残留ガス
の吸着を防ぐことができる。更に、半導体検出器の立ち
下げ時は、検出器の降温を先に行い、熱シールドの降温
を後に行うことによって同様の効果を得ることができ
る。
出器においては、熱シールドの冷却を半導体検出器を冷
却するためのペルチェ素子以外のペルチェ素子で冷却し
ているため、半導体検出器の冷却効率が改善される。ま
た、この熱シールドは残留ガスの冷却トラップとしても
作用するため、半導体検出器やＦＥＴへの残留ガスの吸
着をかなり防ぐことができる。また、半導体検出器の立
ち上げ時は熱シールドの冷却を先に行い、検出器の冷却
を後に行うことで、やはり検出器やＦＥＴへの残留ガス
の吸着を防ぐことができる。更に、半導体検出器の立ち
下げ時は、検出器の降温を先に行い、熱シールドの降温
を後に行うことによって同様の効果を得ることができ
る。
【０００８】
【実施例】以下に、この発明の実施例を図面に基づいて
説明する。図１中の１は放射線を検出するための半導体
検出器、２は半導体検出器１を冷却するための第１のペ
ルチェ素子、３は第１のペルチェ素子２の放熱のための
ヒートシンク、４はクライオスタット５の内部を高真空
に保つためのイオンポンプである。クライオスタット５
の頂部には、ベリリウムまたは高分子の膜（図示せず）
が入射窓として取り付けられている。６は冷却シャフト
で、第１のペルチェ素子２から離れた場所にある半導体
検出器１を冷却するためのものである。７は熱シールド
で、半導体検出器１を冷却する第１のペルチェ素子２以
外の複数のペルチェ素子８によって冷却される。
説明する。図１中の１は放射線を検出するための半導体
検出器、２は半導体検出器１を冷却するための第１のペ
ルチェ素子、３は第１のペルチェ素子２の放熱のための
ヒートシンク、４はクライオスタット５の内部を高真空
に保つためのイオンポンプである。クライオスタット５
の頂部には、ベリリウムまたは高分子の膜（図示せず）
が入射窓として取り付けられている。６は冷却シャフト
で、第１のペルチェ素子２から離れた場所にある半導体
検出器１を冷却するためのものである。７は熱シールド
で、半導体検出器１を冷却する第１のペルチェ素子２以
外の複数のペルチェ素子８によって冷却される。
【０００９】この熱シールド冷却用ペルチェ素子８は、
第１のペルチェ素子２よりも低い段数のペルチェ素子で
も良い。この熱シールド７は残留ガスの冷却トラップも
兼ねている。そのため、半導体検出器の立ち上げ時は熱
シールド７の冷却を先に行い、検出器１の冷却を後に行
うことで、検出器１やＦＥＴへの残留ガスの吸着をより
防ぐことができる。また半導体検出器の立ち下げ時は、
検出器の降温を先に行い、熱シールドの降温を後に行う
ことによって同様の効果を得ることができる。
第１のペルチェ素子２よりも低い段数のペルチェ素子で
も良い。この熱シールド７は残留ガスの冷却トラップも
兼ねている。そのため、半導体検出器の立ち上げ時は熱
シールド７の冷却を先に行い、検出器１の冷却を後に行
うことで、検出器１やＦＥＴへの残留ガスの吸着をより
防ぐことができる。また半導体検出器の立ち下げ時は、
検出器の降温を先に行い、熱シールドの降温を後に行う
ことによって同様の効果を得ることができる。
【００１０】この発明の他の実施例を図４に基づいて説
明する。これは斜め形状のヒートシンク３に取り付けら
れた１個の熱シールド冷却用のペルチェ素子８によって
熱シールド７を冷却している。ヒートシンク３を斜め形
状にしているのは、全体の形状をコンパクトにするため
である。熱シールド７と熱シールド冷却用ペルチェ素子
８は銅の薄板または銅のより線１０によって接続され、
熱シールド７は複数個の支持リング９でクライオスタッ
ト５の内壁に固定される。支持リング９はシリコンゴム
や弗素系のゴム製で、図５に示すような形をしており、
３つの突起のみがクライオスタット５の内壁に接するこ
とで、熱伝導を悪くしているため、熱シールドを十分に
冷却することができる。
明する。これは斜め形状のヒートシンク３に取り付けら
れた１個の熱シールド冷却用のペルチェ素子８によって
熱シールド７を冷却している。ヒートシンク３を斜め形
状にしているのは、全体の形状をコンパクトにするため
である。熱シールド７と熱シールド冷却用ペルチェ素子
８は銅の薄板または銅のより線１０によって接続され、
熱シールド７は複数個の支持リング９でクライオスタッ
ト５の内壁に固定される。支持リング９はシリコンゴム
や弗素系のゴム製で、図５に示すような形をしており、
３つの突起のみがクライオスタット５の内壁に接するこ
とで、熱伝導を悪くしているため、熱シールドを十分に
冷却することができる。
【００１１】さらに、前述の構造を有するペルチェ冷却
半導体検出器において、半導体検出器の立ち上げ時は熱
シールドの冷却を先に行い、検出器の冷却を後に行うこ
とも可能である。また更に、前述の構造を有するペルチ
ェ冷却半導体検出器において、半導体検出器の立ち下げ
時は、検出器の昇温を先に行い、熱シールドの昇温を後
に行うことも可能である。
半導体検出器において、半導体検出器の立ち上げ時は熱
シールドの冷却を先に行い、検出器の冷却を後に行うこ
とも可能である。また更に、前述の構造を有するペルチ
ェ冷却半導体検出器において、半導体検出器の立ち下げ
時は、検出器の昇温を先に行い、熱シールドの昇温を後
に行うことも可能である。
【００１２】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように、熱シ
ールドの冷却を半導体検出器を冷却するためのペルチェ
素子以外のペルチェ素子で冷却しているため、半導体検
出器の冷却効率が改善される。また、この熱シールドは
残留ガスの冷却トラップとしても作用するため、半導体
検出器やＦＥＴへの残留ガスの吸着をかなり防ぐことが
できる。
ールドの冷却を半導体検出器を冷却するためのペルチェ
素子以外のペルチェ素子で冷却しているため、半導体検
出器の冷却効率が改善される。また、この熱シールドは
残留ガスの冷却トラップとしても作用するため、半導体
検出器やＦＥＴへの残留ガスの吸着をかなり防ぐことが
できる。
【図１】本発明のペルチェ冷却半導体検出器の主な構造
を示した断面図である。
を示した断面図である。
【図２】従来のペルチェ冷却半導体検出器の断面図であ
る。
る。
【図３】従来の別のペルチェ冷却半導体検出器の断面図
である。
である。
【図４】本発明の他の実施例を示した断面図である。
【図５】支持リングの平面図である。
１ 半導体検出器 ２ 第１のペルチェ素子 ３ ヒートシンク ４ イオンポンプ ５ クライオスタット ６ 冷却シャフト ７ 熱シールド ８ 熱シールド冷却用ペルチェ素子 ９ 支持リング １０ 銅の薄板または銅のより線
Claims (1)
- 【請求項１】 放射線を検出するための半導体検出器、
半導体検出器を冷却するためのペルチェ素子、ペルチェ
素子の放熱のためのヒートシンク、クライオスタットの
内部を高真空に保つためのイオンポンプ、ペルチェ素子
から離れた場所にある半導体検出器を冷却するための冷
却シャフトを有する半導体検出器において、半導体検出
器と冷却シャフトの周囲を囲む熱シールドを、半導体検
出器を冷却するためのペルチェ素子以外のペルチェ素子
を用いて冷却することを特徴とするペルチェ冷却半導体
検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5080942A JP3018055B2 (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | ペルチェ冷却半導体検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5080942A JP3018055B2 (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | ペルチェ冷却半導体検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06294872A true JPH06294872A (ja) | 1994-10-21 |
| JP3018055B2 JP3018055B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=13732549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5080942A Expired - Fee Related JP3018055B2 (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | ペルチェ冷却半導体検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3018055B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09209127A (ja) * | 1996-02-05 | 1997-08-12 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 真空蒸着装置およびその真空蒸着装置を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 |
| JP2006242663A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Jeol Ltd | エネルギー分散型ｘ線検出器および試料分析装置 |
| JP2008128635A (ja) * | 2006-11-16 | 2008-06-05 | Shimadzu Corp | 電子冷却型半導体ｘ線検出器 |
| JP2009059743A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Shimadzu Corp | ペルチェ冷却型半導体ｘ線検出器 |
| CN110425766A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-11-08 | 合肥美菱物联科技有限公司 | 一种半导体制冷系统 |
-
1993
- 1993-04-07 JP JP5080942A patent/JP3018055B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09209127A (ja) * | 1996-02-05 | 1997-08-12 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 真空蒸着装置およびその真空蒸着装置を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 |
| JP2006242663A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Jeol Ltd | エネルギー分散型ｘ線検出器および試料分析装置 |
| JP4679181B2 (ja) * | 2005-03-02 | 2011-04-27 | 日本電子株式会社 | エネルギー分散型ｘ線検出器および試料分析装置 |
| JP2008128635A (ja) * | 2006-11-16 | 2008-06-05 | Shimadzu Corp | 電子冷却型半導体ｘ線検出器 |
| JP2009059743A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Shimadzu Corp | ペルチェ冷却型半導体ｘ線検出器 |
| CN110425766A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-11-08 | 合肥美菱物联科技有限公司 | 一种半导体制冷系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3018055B2 (ja) | 2000-03-13 |
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