[发明专利]用于在超高真空中或者在由高纯度气体组成的保护气氛中工作的探测器的收纳容器

说明书

本发明涉及一种用于在超高真空中或者在由高纯度气体组成的保护气氛中工作的探测器(100)的收纳容器(1)。所述收纳容器包括形成用于所述探测器(100)的收纳空间(7)的至少一部分的收纳部分(3)、以及用于气密性地密封所述收纳空间(7)的盖体(5)。第一密封面(13)被设置在所述收纳部(3)中，而配合所述第一密封面(13)的第二密封面(17)被设置在所述盖体(5)上。在所述密封面(13、17)之间设有垫圈(19)。固定装置(23)将所述盖体(5)向所述收纳部分(3)抵压，从而提供所述垫圈(19)的限定的接触压力。

技术领域

本发明涉及一种用于在超高真空(UHV)中或者在由高纯度气体组成的保护气氛中工作的探测器的收纳容器，具有形成用于所述探测器的收纳空间的至少一部分的收纳部分以及用于气密性地密封所述收纳空间的盖体。

背景技术

在研究领域，同时也在工业中，探测器都有应用。其在超高真空中或者在处于例如<-200℃的非常低的温度下的最高纯度保护气体中工作。

这类探测器的实例是用于高分辨率γ-光谱学的半导体探测器，其中通常使用由锗、硅、碲化镉锌、砷化镓或者碲化镉制成的二极管。在本专利申请中，例如对辐射敏感的探测器材料以及上述的二极管都被视为是探测器。

已经证明的是，由高纯度锗制成的探测器是特别优良的，其表现突出的原因在于非常良好的能量分辨率和探测γ-辐射的高可能性。基于这些特性，这类探测器材料被应用在核物理基础研究、针对辐射的保护、环境监测、非破坏性材料分析、工业生产控制等领域中，或者甚至还应用在空间研究中。

为了测量的目的，由高纯度锗制成的探测器必须被冷却到低达-200℃的温度，以便抑制二极管的热噪声。普遍的做法是将探测器安装到真空低温恒温器中，所述真空低温恒温器还能保护探测器的敏感表面免遭污染。

通常地，低温恒温器的设计方式被与相应的测量任务匹配。基于探测器的固有表面对于污染的敏感性，探测器可能仅仅由探测器的制造者来安装到低温恒温器中。这意味着使用者通常需要容纳有用于不同测量任务的探测器的各种不同的低温恒温器。

传统的低温恒温器技术的另一个缺点在于它难以实现例如为了来自航空器的环境监测或者为了空间研究而需要的多个紧密堆积的探测器的组装。

因此，密闭封装式探测器已经发展起来，其大幅度地改善了探测器的可靠性，并且允许在普通的低温恒温器中建立紧凑型多探测器系统。这样的封装式探测器从例如DE4324709和DE4324710中被获知。

就这些探测器而言设置有容器，所述容器紧密地包围所述探测器。所述容器由容纳部分组成，所述容纳部分被盖体封闭。所述盖体通过电子束或者激光辐射在真空中被焊接到所述容纳部分上。在所述盖体中设置有通道，通过该等通道，用于探测器的高电压的线路、信号线路、或者用于抽空探测器的气泵管道被利用插入件进行引导。所述插入件被焊接到所述通道中。此外，在所述盖体的内侧上设置有吸气部件，所述吸气部件在-200℃与200℃之间的温度范围中保持<10^-6毫巴的真空可达数十年。这个温度范围是必需的，因为一方面大约 -190℃的工作温度对于测量目的是必要的，而另一方面探测器中的由辐射引起的晶体损伤可以在80–200℃之间的温度下被恢复。

已知的容器的制造工艺相对较为复杂，特别是用于将插入件安装到盖体内以及关闭容器的焊接过程。然而，仅仅当所述探测器处于工作状态并且已经被冷却到-190℃的工作温度时，其缺陷才可能被展现出来。如果缺陷在生产过程期间已经出现，则容器仅仅通过磨除焊缝就可以被再次打开。在焊接唇具有适宜的设计方式的情况下，所述容器通常可以被通过焊接再一次被重新关闭。如果容器需要被再次打开，则它必须被彻底恢复原状。这是非常有问题的，因为在测量操作的数年的过程中，锗二极管的特性可能会变差，导致容纳在容器中的探测器需要维修。这通常会造成在整个使用寿命中出现一次或多次打开容器的过程。

这样，制造备用的具有容器的探测器以及对它们的维修会导致成本提高。