[发明专利]检测器设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测器设备，检测器设备被配备以接收光和产生电信号，检测器设备具有包括光入射侧的光传感器，且具有冷却部件。

背景技术

以上描述的类型的检测器设备经常具有引起噪声的随温度变化的暗电流。通过冷却可以降低暗电流。

DE 10 2009 036 066 A1公开了一种光电检测器，光电检测器包括导热地连接至检测器的冷却设备，特别是帕尔贴元件。为了避免冷凝物出现在光电检测器的表面上，传感器被设置用于确定关于环境相对湿度和环境露点温度的瞬时值。传感器连接至根据该值控制冷却设备的控制单元。该光电检测器具有以下优点：冷却没有被完全免除。然而，该光电检测器具有以下缺点：实际冷却输出限于较小幅度，即没有冷凝物出现的幅度。其最终结果是只能不充分地消除检测器噪声。

相同的文件提及另一种检测器设备，其中检测器和冷却设备(典型地帕尔贴元件)，被封装入填充有干燥气体或者被抽空的气密的壳体。用该设备，冷却设备的余热可以被传送到导热地连接至冷却设备的冷却元件，和/或可以用于加热其他部件，例如壳体的入口窗。然而，该检测器设备被认为是不利的，因为气密封装是复杂的。

实际上，在实践中已经发现该检测器设备具有甚至更多的缺点。特别地，冷却经常不是非常有效的。另外，当检测器必须处于与壳体不同的电势水平时，冷却被证明是特别困难的。在这种情况下，帕尔贴元件不能简单地布置在壳体与检测器之间。当光电子的加速预期发生在检测器内时，这种电势差通常是必要的。

例如，从US 5,508,740、US 5,596,228或US 4,833,889已知检测器设备，其中主动冷却设备分别设置在朝向远离光传感器的光入射侧的侧面上。这些检测器设备具有以下缺点：大部分冷却输出未使用和损失。

发明内容

本发明的目的是描述一种进行可能更有效的冷却的检测器设备，特别是当使用处于与壳体不同的电势水平的检测器时。

该目的通过检测器设备实现，检测器设备的特征在于：所述冷却部件在所述光传感器的光入射侧与所述光传感器直接接触和/或与承载所述光传感器的衬底直接接触。

特别地对于光传感器和/或包括光传感器的检测器在危险的电压下被操作的实施例，但是也为了保护光传感器和/或下游电子部件(electronics)，有利地，可以提供：检测器设备包括壳体，和/或光传感器和冷却部件布置在壳体内。

在很特别有利的实施例中，设置另一冷却部件，特别地在壳体内设置另一冷却部件。特别地，有利地，可以设置与所述冷却部件导热接触的另一冷却部件。

有利地，特别有效的冷却可以通过以下事实而实现：通过冷却部件和/或另一冷却部件的光路被限定用于待检测的光。特别地，可以提供：冷却部件和/或另一冷却部件，例如以环状形式，包围待检测的光可到达的传感器表面。

例如，可以提供：冷却部件和/或另一冷却部件包括通道，特别是通孔，通过该通道待检测的光传播到传感器。特别地，这里可以提供：孔被圆锥形地配备和/或被配备具有倾斜壁，以便使即使倾斜地入射到光传感器的表面的光也能够无障碍地通过冷却部件和/或另一冷却部件传播到光传感器。

然而，也可以提供：冷却部件和/或另一冷却部件以两部件或多部件的方式被构造，该部件相对于彼此布置，使得留有间隙，用于待检测的光的光路通过该间隙延伸。

有利地，所述另一冷却部件也可以被配备作为导热的电绝缘中间元件。特别地，如以下将进一步详细描述的，所述另一冷却部件可以被配备作为被动冷却部件，特别是作为被布置在检测器与主动冷却部件(例如帕尔贴元件)之间的散热环。

在特定的实施例中，冷却部件被配备作为导热的电绝缘中间元件。这样的实施例具有以下特别的优点：热量可以被传导离开光传感器，甚至当光传感器处于例如相对于周围的壳体的不同的电压水平，特别是处于超过1000V、特别是超过2000V、特别是超过4000V、特别是大约8000V的电压水平时。特别地，这种导热的电绝缘中间元件可以被配备例如作为被动冷却部件，热传导通过所述被动冷却部件发生。

在有利的实施例中，另一冷却部件还可以被布置，使得所述另一冷却部件与检测器的光传感器(例如光阴极)直接接触。可选地或另外地，也可以提供：另一冷却部件与承载光传感器(例如光阴极)的衬底直接接触。

特别有效的冷却通过冷却部件和/或另一冷却部件与检测器的光传感器和/或与承载光传感器的衬底的直接接触而实现。特别地，这样的实施例具有以下优点：仅仅冷却实际上表现出随温度变化的噪声行为的部件。