DE1162580B

DE1162580B - Rasterfoermiger waermeempfindlicher Strahlendetektor

Info

Publication number: DE1162580B
Application number: DEA39250A
Authority: DE
Inventors: Dipl-El-Ing Arno Welti
Original assignee: Siemens Albis AG
Current assignee: Siemens Schweiz AG
Priority date: 1958-10-07
Filing date: 1958-10-17
Publication date: 1964-02-06
Also published as: FR1238491A; GB881596A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: G 01 c

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche KL: 42 c - 39/15

A 39250 IXb/42 c
17. Oktober 1958
6. Februar 1964

Die Erfindung betrifft einen rasterförmigen wärmeempfindlichen Strahlendetektor, bei dem die einzelnen Rasterzellen thermoelektrische Elemente sind, zum koordinatenmäßigen Orten des Bildes eines strahlenden Körpers in seinem Bildfeld.

Der Bau eines rasterförmigen Strahlendetektors für Ortungszwecke ist vor allem ein technologisches Problem. Man verlangt von einem derartigen Strahlendetektor ein hohes Bildauflösungsvermögen, die einzelnen Rasterzellen müssen dementsprechend klein sein. Es sind bereits Strahlendetektoren auf photoelektrischer Basis mit Tausenden von Rasterzellen pro Quadratzentimeter bekannt. Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Strahlendetektors mit thermoelektrischen Rasterzellen ebenso geringer Ausdehnung.

Bei einer bekannten Ausführung eines thermoelektrischen Strahlendetektors sind die thermoelektrischen Elemente längs einer Kante einer dünnen Isolierplatte angeordnet, wobei die thermoaktiven Pole durch beidseitig der Isolierplatte aufgebrachte Beläge gebildet werden, die an der gegenüberliegenden Kante der Isolierplatte enden. Durch Stapeln einer Vielzahl derartiger Isolierplatten mit isolierenden Zwischenlagen ergibt sich ein Flächenraster. Ein auf diese Weise gebauter Strahlendetektor ist jedoch für den mit der Erfindung beabsichtigten Zweck nicht geeignet, da zur elektrischen Abtastung jede Rasterzelle wenigstens einen Anschlußdraht aufweisen muß. Es fehlen aber die Mittel, um auf einer Fläche von wenigen Quadratzentimetern die einzelnen Rasterzellen, deren Ausdehnung weniger als etwa 50 μΐη betragen kann, zum Anschluß von Leitungen zu präparieren und dann erst noch diese Leitungen mit den vorbereiteten Stellen zu verbinden, beispielsweise zu verlöten.

Aus diesem Grunde müssen die Anschlußdrähte in geeigneter Weise in die Technologie der Thermoelemente einbezogen werden. Beim Strahlendetektor nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jedes thermoelektrische Element aus zwei Polen in Form getrennter drahtförmiger Anschlüsse und einer die aktiven Enden der beiden Drähte miteinander verbindenden Mittenpolschicht aus einem in der thermoelektrischen Spannungsreihe zwischen dem Material der beiden Drähte liegenden Material besteht und die Mittenpolschichten der verschiedenen thermoelektrischen Elemente derart auf der Rasterplatte angeordnet sind, daß sie sich nicht berühren.

Durch die Wahl verschiedener Leitermaterialien für mindestens einen Pol der thermoelektrischen Elemente oder durch geeignete Anordnung der EIe-Rasterförmiger wärmeempfindlicher
Strahlendetektor

Anmelder:

Albiswerk Zürich A. G., Zürich (Schweiz)

Vertreter:

Dr. M. Eule

und Dipl.-Chem. Dr. W. J. Berg, Patentanwälte,

München 13, Kurfürstenplatz 2

Als Erfinder benannt:

Dipl.-El.-Ing. Arno Welti, Zürich (Schweiz)

Beanspruchte Priorität:

Schweiz vom 7. Oktober 1958 (Nr. 64 802)

mente, indem ihre gegenseitigen Abstände und/odei die Flächeninhalte der wärmeempfindlichen aktiven Flächen verschieden groß gewählt werden, kann das Auflösungsvermögen über einen derartigen Raster willkürlich beeinflußt werden, wodurch sich beispielsweise die Rastermitte sehr fein, der Rasterrand dagegen weniger fein einstellen läßt. Dies kann beispielsweise zur Ortung von bewegten Körpern von Bedeutung sein, indem der Körper am Rasterrand nur relativ ungenau geortet und, je mehr er sich der Rastermitte nähert, desto genauer koordinatenmäßig erfaßt wird. Auf diese Weise lassen sich eine große Anzahl thermoelektrischer Elemente ersparen, ohne daß die frühzeitige Erfassung eines bewegten Körpers im Bildfeld des Rasters eingebüßt werden muß.

Gleichzeitig läßt sich die Anzahl der allfällig notwendigen Verstärkungskanäle der thennoelektrischen Elemente den eingesparten Elementen entsprechend verringern.

An Hand der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen rasterförmigen Strahlendetektors näher erläutert.

In F i g. 1 ist ein Teil eines rasterförmigen Strahlendetektors im Schnitt dargestellt. Eine Rasterplatte 17 aus Isoliermaterial weist in jedem Rasterpunkt zwei eng benachbarte Bohrungen auf, durch die die beiden die Pole des thermoelektrischen Elementes bildenden Drähte 14, 15 hindurchgeführt sind, von denen der

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eine beispielsweise aus Wismut und der andere aus Antimon besteht. Die aktiven Enden der beiden Drähte 14 und 15 sind durch eine sogenannte Mittenpolschicht 16 miteinander verbunden. Diese besteht aus einem Material, das in der thermoelektrischen Spannungsreihe zwischen dem Material der beiden Drähte 14 und 15 liegt und im vorliegenden Fall beispielsweise Gold sein kann. Die Mittenpolschichten 16 sämtlicher thermoelektrischer Elemente sind auf der Rasterplatte 17 derart angeordnet, daß sie auf derselben vorzugsweise kreisförmige Inseln bilden, die sich nicht berühren. Über allen Mittenpolschichten 16 liegt eine bestimmte Strahlen durchlassende, die übrigen Strahlen absorbierende oder reflektierende gemeinsame Filter- und Schutzschicht 18.

Wie bereits erwähnt, läßt sich das Auflösungsvermögen über einen Raster willkürlich beeinflussen, indem die gegenseitigen Abstände der thermoelektrischen Elemente oder die Flächeninhalte der aktiven Flächen derselben nach vorbestimmter Gesetzmäßigkeit unterschiedlich ausgebildet werden. Die Fig. 2 bis 4 zeigen schematische Ausführungsbeispiele derartiger rasterfönniger Strahlendetektoren, wobei die Fig. 2 und 3 Beispiele mit ungleichen Abständen der thermoelektrischen Elemente 19 darstellen und F i g. 4 ein Beispiel, bei dem die Flächeninhalte der aktiven Flächen 20 der thermoelektrischen Elemente nach vorbestimmter Gesetzmäßigkeit von der Rastermitte zum Rasterrand zunehmen.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Rasters sei nachfolgend kurz beschrieben.

Die von einem Körper ausgesendeten Strahlen werden mittels eines optischen Systems auf der Oberfläche des Rasters an der Stelle gesammelt, die der Lage des Körpers im Bildfeld des Rasters entspricht. Dabei entsteht an diesem Teil des Rasters eine der Intensität der Strahlung entsprechende örtliche Erwärmung, die in dem unter der Filter- und Schutzschicht an dieser Stelle sich befindlichen thermoelektrischen Elemente eine Spannung erzeugt, die zur augenblicklichen koordinatenmäßigen Bestimmung des obenerwähnten Körpers dient.

Claims

Patentanspruch:

Rasterfönniger wärmeempfindlicher Strahlendetektor, bei dem die einzelnen Rasterzellen thermoelektrische Elemente sind, zum koordinatenmäßigen Orten des Bildes eines strahlenden Körpers in seinem Bildfeld, dadurch gekennzeichnet, daß jedes thermoelektrische Element aus zwei Polen in Form getrennter drahtförmiger Anschlüsse (14, 15) und einer die aktiven Enden der beiden Drähte miteinander verbindenden Mittenpolschicht (16) aus einem in der thermoelektrischen Spannungsreihe zwischen dem Material der beiden Drähte liegenden Material besteht und die Mittenpolschichten der verschiedenen thermoelektrischen Elemente derart auf der Rasterplatte (17) angeordnet sind, daß sie sich nicht berühren.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 676 963.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 507/128 1.64 © Bundesdruckerei Berlin