TECHNISCHES GEBIET
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Diese Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf auf
Tiefsttemperaturen gekühlte Strahlungsdetektoren wie etwa
diejenigen, die bei der Spektralanalyse verwendet werden.
TECHNISCHER HINTERGRUND
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Es ist allgemein üblich, bestimmte Typen von
Strahlungsdetektoren auf Tiefsttemperaturen zu kühlen, wenn eine
hohe Genauigkeit gefordert ist, insbesondere die
Halbleiterdetektoren für Infrarotstrahlung, die in der Infrarot-
Spektroskopie verwendet werden. Die Kühlung des Detektors
auf eine sehr niedrige Temperatur reduziert die
Auswirkungen des thermischen Rauschens auf das
Detektor-Ausgangssignal. Um die Detektoreinrichtung sowohl auf einer
verhältnismäßig niedrigen als auch im wesentlichen
konstanten Temperatur zu halten, wird er gegenüber seiner
Umgebung durch eine Isoliereinrichtung (die üblicherweise
eine Vakuumkammer umfaßt) thermisch isoliert und durch
ein Niedertemperatur-Kühlmittel, überlicherweise
flüssiger Stickstoff, gekühlt, obwohl andere verflüssigte Gase
(z. B. Helium) in Abhängigkeit von der Temperatur, auf der
der Detektor gehalten wird, verwendet werden können.
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Der am meisten gebräuchliche Typ einer auf
Tiefsttemperaturen gekühlten Detektorstruktur, der derzeit für die
Infrarot-Spektroskopie verwendet wird, enthält ein Dewar-
Gefäß, in dem der innere und der äußere Behälter, die das
Dewar-Gefäß bilden, zylindrisch sind und aus Aluminium
konstruiert sind. Der innere Behälter wird von oben am
äußeren Behälter mittels eines kurzen, dicken
Glasfaserepoxid-Rohrs aufgehängt, das an seinen Verbindungsstellen
am inneren bzw. am äußeren Behälter mit einem Epoxidharz
angeklebt ist. Das Rohr schafft zwischen dem inneren und
dem äußeren Behälter eine Wärmeisolation, es erlaubt
jedoch ein Eingießen des flüssigen Kühlmittels in den
inneren Behälter durch ein Loch in der Oberseite des äußeren
Behälters. Da das Glasfaserrohr den inneren Behälter vom
äußeren Behälter auch elektrisch isoliert, ist am inneren
Behälter ein elektrischer Leitungsdraht befestigt, der
sich durch eine Öffnung im äußeren Behälter an einen
Anschluß erstreckt, der mit Masse verbunden werden kann, um
den inneren Behälter auf Massepotential zu halten. Die
Infrarot-Detektoreinrichtung, z . B. ein
Quecksilber-Cadmium-Tellurid-Halbleiter (MCT-Halbleiter), ist an der
zylindrischen Außenfläche des inneren Behälters angebracht,
so daß die Wärme vom Detektor direkt an die
verhältnismäßig kühle Wand des inneren Behälters übertragen werden
kann. Die Strahlung wird zum Detektor durch ein Fenster
durchgelassen, das in der zylindrischen Seitenwand des
äußeren Behälters angebracht ist. Typischerweise wird
dieses Fenster an seinem Ort durch ein speziell geformtes
Kupfer-Anschlußstück und durch einen elastomeren O-Ring,
der mit dem Anschlußstück verbunden ist, um den Raum
zwischen den inneren Behälter und dem äußeren Behälter
gegenüber der umgebenden Atmosphäre anzudichten, gehalten.
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Um die Wärmeübertragung an den inneren Behälter und den
Detektor weiter zu verringern, ist der innere Behälter
üblicherweise mit vielen Schichten eines mit Aluminium
versetzten Mylarfilms umwickelt, was gemeinhin als
"Superisolation" bezeichnet wird. Nach der Anordnung des
superisolierenden Mylarfilms um den inneren Behälter wird
der innere Behälter im äußeren Behälter angebracht, wobei
der Bereich zwischen den Behältern auf einen niedrigen
Druck evakuiert und dann abgedichtet wird, um das Vakuum
aufrechtzuerhalten. Typischerweise sind in das Epoxidharz
auf der Oberseite des inneren Behälters kleine Holzkohle-
Kugeln ("Getter" genannt) eingebettet, die so arbeiten,
daß sie das Gas absorbieren, das sich andernfalls im
Vakuumbereich ansammeln würde.
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Es hat sich gezeigt, daß zusätzlich zu irgendwelchen
Gasen, die in den Vakuumbereich durch Diffusion oder durch
ein Leck von der äußeren Atmosphäre eintreten können,
Materialien innerhalb des Vakuumbereichs durch einen als
"Ausgasung" bekannten Prozeß Gase ausstoßen. Insbesondere
stellt das Niedertemperatur-Epoxid, das zum Ankleben des
Glasfaserrohrs an seinem Ort verwendet wird, eine
erhebliche Quelle für diese Gase dar. Dieses Niedertemperatur-
Epoxid besitzt eine verhältnismäßig hohe Ausgasungsrate,
selbst die Metalloberflächen in der Vakuumkammer zeigen
jedoch eine Ausgasung, wenn auch mit einer wesentlich
niedrigeren Rate. Während die Schichten der
Superisolation einer Reduzierung der Wärmeübertragung durch
Minimierung der den inneren Behälter erreichenden
Infrarotstrahlung dienen, stören sie die schnelle Herstellung eines
zufriedenstellend niedrigen Drucks in der Vakuumkammer,
da die Schichten der Superisolierung dazu neigen,
Gasmoleküle abzuscheiden, die durch Diffusion zwischen den
Filmschichten oder durch sie hindurch allmählich
entweichen.
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Die US-A-3 180 989 offenbart eine
Strahlungsnachweiseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. In
dieser herkömmlichen Einrichtung sind das Fenster und die
Strahlungsnachweiseinrichtung am Boden des inneren
Behälters vorgesehen, was die Nützlichkeit der Einrichtung
begrenzt, weil sie notwendigerweise oberhalb der zu
prüfenden Strahlungsquelle angeordnet werden muß. Die
herkömmliche
Strahlungsnachweiseinrichtung dieses Typs ist oben
allgemeiner in Verbindung mit dem technischen Hintergrund
diskutiert worden, in dem das Fenster bequemer an seiner
üblichen Position an der Seitenwand angeordnet ist, wobei
hier das Problem besteht, daß bei einem Abfallen des
Pegels des Tiefsttemperatur-Kühlmittels im inneren Behälter
unter die Höhe des Detektors die Temperatur dieses Teils
der Seitenwand, an der der Detektor befestigt ist, zu
einem Anstieg über den gesteuerten Temperaturpegel des
Tiefsttemperatur-Kühlmittels neigt, was folglich auf die
Genauigkeit des Detektors eine schädliche Wirkung hat.
Die vorliegende Erfindung, wie sie im Anspruch 1
definiert ist, sieht für die vom Detektor ausgehende Wärme,
die zum Boden des inneren Behälters abgestrahlt werden
soll, welcher stets mit dem Tiefsttemperatur-Kühlmittel
in Verbindung ist, solange das
Tiefsttemperatur-Kühlmittel nicht vollständig aus dem inneren Behälter verdampft
ist, das Anbringungselement aus einem Material,
beispielsweise Kupfer, vor, das eine gute Wärmeleitfähigkeit
besitzt und einen Wärmepfad von dem am Anbringungselement
angebrachten Detektor zum Boden des inneren Behälters
schafft.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine
Strahlungsnachweiseinrichtung, die für einen Betrieb bei
Tiefsttemperaturen geeignet ist, aus einem inneren und aus einem
äußeren Metallbehälter gebildet, wobei der innere Behälter an
der Oberseite des äußeren Behälters mittels eines
Metallrohrs aufgehängt ist, das an beiden Behältern befestigt
und mit diesen in elektrischem Kontakt ist. Der innere
und der äußere Behälter und das Aufhängungsrohr sind am
vorteilhaftestem aus rostfreiem Stahl gebildet. Es hat
sich herausgestellt, daß, obwohl das Aufhängungsrohr aus
rostfreiem Stahl in einem Wärmekontakt mit dem inneren
und dem äußeren Behälter ist, die Wärmeübertragungsrate
durch ein dünnes und dennoch starkes Aufhängungsrohr aus
rostfreiem Stahl eine annehmbare Wärmeübertragungsrate
ergibt und die Wärmebelastung des Kühlmittels im
Vergleich zu dem herkömmlichen dicken
Glasfaser-Aufhängungsrohr nicht wesentlich erhöht. Da jedoch das
Aufhängungsrohr am inneren und am äußeren Behälter angeschweißt
werden kann, braucht ein Epoxid oder ein ein ähnliches Gas
entwickelndes Material nicht verwendet werden, um das
Rohr an den Behältern zu befestigen, wodurch eine Quelle
für eine Gasverunreinigung im Vakuumraum zwischen dem
inneren und dem äußeren Behälter beseitigt wird.
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Die ununterbrochene elektrische Verbindung zwischen dem
inneren und dem äußeren Behälter beseitigt ferner den
Bedarfan einer gesonderten Erdungsleitung, die sich durch
die Wand des äußeren Behälters zum inneren Behälter
erstreckt.
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Ein besonderer Vorteil des rostfreien Stahls für die
Bildung des Behälters besteht darin, daß die Außenfläche des
inneren Behälters und die beiden Flächen des äußeren
Behälters hochgradig poliert werden können, um das
Emissionsvermögen dieser Flächen zu reduzieren. Diese
hochgradig polierten Flächen wirken als Reflektoren für die
Infrarotstrahlung, wodurch die Wärmestrahlungsübertragung
an den inneren Behälter im wesentlichen so wirksam
minimiert werden kann wie durch die Mehrfachschichten des
herkömmlicherweise verwendeten Mylars. Wenn die
Superisolation nicht verwendet wird, wird eine wesentliche
Gasquelle im Vakuumraum beseitigt, ferner werden die Kosten
und die Komplexität bei der Herstellung verringert.
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In dem Detektor der vorliegenden Erfindung wird eine
Fensterstruktur verwendet, die vorzugsweise Anschlußstücke
aus rostfreiem Stahl enthält, die mit einem
Kupfer-Dichtungsring
in engem Eingriff sind. Da die
Fenster-Anschlußstücke und der äußere Behälter jeweils aus
rostfreiem Stahl gebildet sind, entsteht eine geringere
Ungleichheit bei den Ausdehnungsraten der verschiedenen
Teile, ferner kann anstatt eines in geringerem Maß
gasundurchlässigen elastomeren O-Rings eine Kupferdichtung
verwendet werden.
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Die Nachweiseinrichtung der vorliegenden Erfindung
besitzt ferner die Detektoreinrichtung selbst, z. B. einen
Halbleiterdetektor wie etwa Quecksilber-Cadmium-Tellurid,
der an einem wärmeleitenden Anbringungselement angebracht
ist, welches sich von einem Wärmekontakt mit der
Bodenfläche des inneren Behälters nach außen und in einem
Abstand zu beiden Behältern nach oben an eine Position
erstreckt, an der die Detektoreinrichtung angeordnet werden
soll. Das leitende Anbringungselement ist aus einem
Material wie etwa Kupfer hergestellt, das eine hohe
Wärmeleitfähigkeit besitzt, so daß die Detektoreinrichtung im
wesentlichen auf derselben Temperatur wie der Boden des
inneren Behälters gehalten wird. Wenn daher der innere
Behälter mit einem Tiefsttemperatur-Kühlmittel gefühlt
ist, bleibt der Boden des Behälters und ebenso die damit
in einer thermischen Verbindung stehende
Detektoreinrichtung auf der Kühlmitteltemperatur, selbst wenn der Pegel
des Kühlmittels im inneren Behälter unter die vertikale
Position der Detektoreinrichtung abfällt.
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Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile werden aus der
folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit
den beigefügten Zeichnungen deutlich, die eine auf
Tiefsttemperaturen gekühlte Strahlungsnachweiseinrichtung
gemäß der Erfindung zeigen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In den Zeichnungen:
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Fig. 1 ist ein Frontaufriß der
Strahlungsnachweiseinrichtung der Erfindung.
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Fig. 2 ist eine Schnittansicht durch einen Teil der
Strahlungsnachweiseinrichtung von Fig. 1, die die
Fensterstruktur im demontierten Zustand zeigt.
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Fig. 3 ist eine Schnittansicht der Nachweiseinrichtung
von Fig. 1 im allgemeinen entlang der Linien 3-3 von Fig.
1.
GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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In Fig. 1 der Zeichnungen ist mit 10 eine auf
Tiefsttemperaturen gekühlte Strahlungsnachweiseinrichtung gemäß
der vorliegenden Erfindung bezeichnet. Die
Nachweiseinrichtung 10 besitzt einen äußeren Behälter 11 mit einer
im allgemeinen zylindrischen Außenwand 12 und einer
flachen oberen Wand 13 und einer flachen unteren Wand 14. An
der zylindrischen Seitenwand 12 ist eine Fensterstruktur
15 ausgebildet, die eine ein Fenster 17 umgebende mittige
Öffnung 16 enthält, wobei das Fenster gegenüber der
besonderen zu messenden Strahlung (z. B. infrarote
elektromagnetische Strahlung) durchlässig ist. Für den
Zusammenbau der Fensterstruktur ist eine Reihe von schraubbolzen
vorgesehen, wie weiter unten beschrieben wird. Zur
Messung der Infrarotstrahlung ist eine Fensterstruktur
erforderlich, da Infrarotlicht ein Festkörpermetall nicht
durchdringen kann. Obwohl die äußere Form der
Nachweiseinrichtung 10 zylindrisch gezeigt ist, kann die äußere
Form selbstverständlich wie gewünscht gewählt werden,
vorausgesetzt, daß eine ausreichende strukturelle
Geschlossenheit erhalten wird, damit die Wände des äußeren
Behälters mit vakuumähnlichen Drücken beaufschlagt werden
können. Wie in dem Querschnitt von Fig. 3 dargestellt,
ist im inneren Hohlraum des äußeren Behälters 11 ein
zylindrischer innerer Behälter 19 angeordnet, der eine
zylindrische Seitenwand 20, eine flache obere Wand 21 und
eine flache untere Wand 22 aufweist, die einen inneren
Hohlraum umgeben, in dem ein Tiefsttemperatur-Kühlmittel
aufbewahrt wird. Von einem Befestigungspunkt an der
oberen Wand 12 des äußeren Behälters erstreckt sich ein
Aufhängungsrohr 24 mit einer hohlen Innenbohrung 25 zum
Befestigungspunkt an der oberen Wand 21 des inneren
Behälters. Die Bohrung 25 des Rohr 24 gestattet einen Zugriff
von außerhalb der Nachweiseinrichtung auf den inneren
Hohlraum des inneren Behälters 19, so daß ein Eingießen
von Kühlmittel möglich ist. Die Wände des äußeren
Behälters 11, die Wände des inneren Behälters 19 und das Rohr
24 sind vorzugsweise sämtlich aus rostfreiem Stahl (z. B.
der Reihe 300) hergestellt, wobei das Rohr 24 durch
Schweißnähte 26 bzw. 27 am äußeren bzw. am inneren
Behälter befestigt ist. Beispielhafte Wanddickenbereiche, die
sich für den äußeren bzw. den inneren Behälter als
zufriedenstellend erwiesen haben, sind 0,035-0,060 Zoll
(0,089-0,152 cm) bzw. 0,020-0,040 Zoll (0,051-0,102 cm).
Die Schweißnähte 26 und 27 dienen außerdem als
Dichtungen, um einen Durchgang von Gasen durch die Verbindung
zwischen dem Rohr und den Behältern zu verhindern, und
stellen eine ununterbrochene elektrische Verbindung
zwischen dem inneren und dem äußeren Behälter her, wodurch
der Bedarf an einer am inneren Behälter befestigten
Erdungsleitung beseitigt wird. Das Rohr 24 ist
verhältnismäßig lang, eng und dünn und besitzt eine ziemlich
niedrige Wärmeleitungsrate, es ist jedoch sowohl mit dem
inneren Behälter 19 als auch mit dem äußeren Behälter 11 in
elektrischem Kontakt. Zufriedenstellende Eigenschaften
können mit einem Rohr erhalten werden, das aus rostfreiem
Stahl der Reihe 300 mit einem Wanddickenbereich von
0,004-0,020 Zoll (0,010-0,050 cm) einem Längenbereich von
0,75-1,5 Zoll oder mehr (1,91-3,81 cm) und einem
Außendurchmesserbereich von 0,25-0,50 Zoll (0,64-1,27 cm)
gebildet ist. Vorzugsweise beträgt das
Längen/Flächenverhältnis des Rohrs wenigstens 20 cm&supmin;¹. Der
innere Behälter 19 ist mittels des Rohrs aufgehängt, wobei
seine Wände von den Innenflächen des äußeren Behälters
beabstandet sind, um dazwischen einen Vakuumkammer-Raum
zu definieren, der auf einen sehr niedrigen Druck
evakuiert werden kann, um zwischen dem inneren und dem äußeren
Behälter eine thermische Barriere zu schaffen.
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Um die Wärmestrahlungsübertragung zum inneren Behälter zu
minimieren, sind die inneren und äußeren Oberflächen des
äußeren Behälters 11 und die äußeren Oberflächen des
inneren Behälters 19 hochgradig poliert, vorzugsweise so,
daß das gesamte Emissionsvermögen der Oberflächen 0,1
oder weniger ist. Die Oberflächen der Behälter aus
rostfreiem Stahl sind für ein Polieren mit dem Ziel eines
niedrigen Emissionsvermögens gut geeignet. Insbesondere
behalten die innere Oberfläche des äußeren Behälters 11
und die äußere Oberfläche des inneren Behälters 19 ihre
polierte Eigenschaft unbegrenzt lange bei, da der
Vakuumraum, den sie umgeben, einen verhältnismäßig niedrigen
Sauerstoffgehalt besitzt, so daß gewährleistet ist, daß
eine Oxidation der inneren Oberflächen sehr langsam
voranschreitet. Es hat sich herausgestellt, daß ein solches
Polieren der Oberflächen der Behälter aus rostfreiem
Stahl hinsichtlich einer Verhinderung der
Wärmestrahlungsübertragung an den inneren Behälter im wesentlichen
so wirksam wie die Vielfachschichten von mit Aluminium
versetztem Mylar ist, das herkömmlicherweise in
Detektoren
dieses Typs verwendet wird, wenn zwischen den
Behältern ein sehr niedriger Druck aufrechterhalten wird.
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Der Vakuumdruck in der Kammer zwischen dem inneren und
dem äußeren Behälter wird während des
Herstellungsprozesses erzeugt. Um den niedrigen Druck in der Vakuumkammer
unverändert aufrechtzuerhalten, sind an der Bodenfläche
22 des inneren Behälters etwa durch Ankleben unter
Verwendung eines Niedertemperatur-Epoxids 31 vorzugsweise
Holzkohle-Getter-Kugeln 30 befestigt. Vorzugsweise sind
die Getter 30 an der Bodenfläche des inneren Behälters
und nicht - wie in der herkömmlichen Praxis - an der
oberen Fläche befestigt, da sich herausgestellt hat, daß die
Anordnung auf der Bodenfläche hinsichtlich der
Aufrechterhaltung des niedrigen Gasdrucks in der Vakuumkammer
wirksamer ist.
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An einem Fußbereich 34 der äußeren Bodenfläche des
inneren Behälters 19 ist ein Anbringungselement 33, das aus
einem guten Wärmeleiter wie etwa Kupfer gebildet ist,
befestigt und erstreckt sich nach außen in den Raum
zwischen den Wänden des inneren und des äußeren Behälters
und nach oben an eine Position, an der die
Detektoreinrichtung 36 angebracht werden kann. Die Einrichtung 36
ist in gutem Wärmekontakt mit dem Anbringungselement 33
befestigt, so daß die Wärme von der Detektoreinrichtung
36 durch das Element 33 zur Bodenfläche des inneren
Behälters 19 abgeführt wird. Wenn das Anbringungselement 33
aus Kupfer gebildet ist, kann der Bodenfuß 34 an der
Bodenfläche des inneren Behälters aus rostfreiem Stahl
angelötet werden, wodurch zwischen den beiden ein guter
Wärmekontakt geschaffen wird. Der innere Behälter wird
periodisch durch das Rohr 24 mit einem Tiefsttemperatur-
Kühlmittel wie etwa flüssigem Stickstoff gefüllt, da sich
jedoch der flüssige Stickstoff erwärmt und verdampft
(wobei der gasförmige Stickstoff durch die Bohrung des
Rohrs 25 in die umgebende Atmosphäre abgelassen wird),
fällt der Pegel des flüssigen Stickstoffs im inneren
Behälter ab. Der Kühlmittelpegel kann gut unter die
vertikale Position der Detektoreinrichtung 36 abfallen. Wenn
die Detektoreinrichtung 36 direkt an der äußeren Fläche
des inneren Behälters 19 anhaften würde, wie dies bisher
der Fall war, und wenn der Kühlmittelpegel unter die
Position der Detektoreinrichtung abfiele, müßte die Wärme
von der Detektoreinrichtung durch die Wand 20 des inneren
Behälters zum flüssigen Stickstoff im Behälter übertragen
werden. Der rostfreie Stahl, aus dem der innere Behälter
vorzugsweise gebildet ist, ist als Wärmeleiter nicht
ideal, insbesondere bei den verhältnismäßig dünnen
Wandstärken, die gemäß der vorliegenden Erfindung
vorzugsweise verwendet werden, so daß die Möglichkeit eines
wesentlichen Temperaturunterschieds zwischen dem Detektor
36 und dem Tiefsttemperatur-Kühlmittel entstehen würde.
Solange jedoch im inneren Behälter Kühlmittel verbleibt,
wird die Bodenwand 22 des inneren Behälters im
wesentlichen auf der Temperatur des Tiefsttemperatur-Kühlmittels
gehalten, so daß das Anbringungselement 33, das eine hohe
Wärmeleitfähigkeit besitzt, die Wärme von der
Detektoreinheit 36 zur Bodenwand 22 abführt, um die
Detektoreinrichtung unabhängig vom Pegel des Kühlmittels im
wesentlichen auf der Kühlmitteltemperatur zu halten.
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Die Detektoreinrichtung 36 spricht auf die durch eine
Öffnung empfangene Strahlung an, wobei die Öffnung durch
ein röhrenförmiges Ringelement 40 definiert ist, das an
der zylindrischen Seitenwand 12 des äußeren Behälters
befestigt ist und sich von diesem nach außen erstreckt. Der
Ring 40 kann einteilig mit der Seitenwand 12 ausgebildet
oder mit diesem verschweißt sein, in jedem Fall ist er
jedoch vorzugsweise ebenfalls aus rostfreiem Stahl
hergestellt.
Für die Erfassung von Infrarotstrahlung können
für den Detektor 36 verschiedene Halbleitereinrichtungen
verwendet werden, wobei
Quecksilber-Cadmium-Tellurid-Einrichtungen (MCT-Einrichtungen) bevorzugt werden. Das
Signal von der Einrichtung 36 kann aus der
Nachweiseinrichtung 10 auf jede beliebige geeignete Weise übertragen
werden, beispielsweise durch Drähte 41, die zu
Anschlüssen 42 verlaufen, die außerhalb des äußeren Behälters
angebracht sind und mit einer geeigneten
Signalverarbeitungsanlage elektrisch verbunden werden können.
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Die Fensterstruktur 15 ist vorzugsweise als
standardisierter, aus rostfreiem Stahl bestehender Vakuumkanal des
Typs hergestellt, der als "Conflat"-Kanal bekannt ist.
Die Struktur 15 enthält ein erstes Anschlußstück 45 aus
rostfreiem Stahl, das eine mittige Innenbohrung besitzt,
die teilweise über der Außenfläche des röhrenförmigen
Rings 40 angebracht und damit verschweißt ist. Ein
zweites Anschlußstück 46 aus rostfreiem Stahl besitzt eine
kreisförmige Bohrung mit einer Verstärkungsrippe, an der
das Fenster 17 (das beispielsweise aus Zink-Selenid für
die Durchlassung von Infrarotlicht gebildet ist)
angebracht ist und an ihrem Ort unter Verwendung eines
Raumtemperatur-Epoxids mit einer verhältnismäßig niedrigen
Ausgasungsrate angeklebt werden kann. Eine kreisförmige
Kupferdichtung 47 ist zwischen den Anschlüssen 45 und 46
angebracht, um den Innenraum des äußeren Behälters 11
gegenüber der äußeren Atmosphäre abzudichten. Die
Anschlußstücke 45 und 46 sind vorzugsweise beide aus
rostfreiem Stahl hergestellt, der hinsichtlich der
Metallurgie und der Wärmeausdehnungsrate mit dem Metall des Rings
40 verträglich ist. Wie am besten in Fig. 2 dargestellt,
besitzen die Anschlußstücke 45 und 46 vorzugsweise
scharfkantige, erhöhte kreisförmige Rippen 48 bzw. 49,
die an ihren einander zugewandten Flächen ausgebildet und
so beschaffen sind, daß sie mit der verhältnismäßig
weicheren Kupferdichtung 47 in Eingriff gelangen. Wenn die
Schraubbolzen 18 angezogen werden, um die beiden
Anschlußstücke 45 und 46 zusammenzuziehen, dringen die
erhöhten Rippen 48 und 49 in die Kupferdichtung 47 ein, um
eine sehr gute Dichtung zu bilden, die gegen einen
Leckverlust weniger anfällig als die in herkömmlichen
Detektoren gewöhnlich verwendeten elastomere O-Ringdichtung
ist.
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Die obenbeschriebene Struktur für die
Strahlungsnachweiseinrichtung 10 gestattet eine einfachere anfängliche
Herstellung als herkömmliche Strukturen. Bei der
vorliegenden Einrichtung hat sich außerdem herausgestellt, daß
die Detektoreinrichtung über die Zeit hinweg auf einer
stabileren Temperatur gehalten werden kann. In der
Vakuumkammer zwischen dem äußeren Behälter 11 und dem inneren
Behälter 19 kann ein dauerhafteres Vakuum
aufrechterhalten werden, weil durch die Dichtungen weniger Gas dringt
und in der Vakuumkammer nur wenig oder kein Epoxidharz
vorhanden ist. Folglich kann die Vakuumkammer außerdem
schneller auf einen niedrigeren Druck gebracht werden.
Zusätzlich zu den vorangehenden Vorteilen hat sich
herausgestellt, daß mit der Einrichtung 10 ein Problem
vermieden wird, das in Standard-Strahlungsdetektoren vom Typ
mit Dewar-Gefäß üblicherweise vorhanden ist: die Bildung
von Eiskristallen an den Innenflächen der Vakuumkammer.
Die Ursache oder die Ursachen der Eiskristallbildung in
Standardeinrichtungen ist unklar, andererseits stellen
solche Eiskristalle ein erhebliches Problem dar, weil sie
sich auf oder in der Nähe der Oberfläche der
Detektoreinrichtung bilden können und eine Störung des sich
ergebenden Spektrogramms hervorrufen. Bei Verwendung der
Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist im
wesentlichen keine Eiskristallbildung beobachtet worden.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die
beschriebene und hier gezeigte besondere Ausführungsform
beschränkt, vielmehr umfaßt sie abgewandelte Formen,
soweit sie in den Umfang der folgenden Ansprüche fallen.