CN108087555A - 一种制冷ccd真空杜瓦密封装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制冷CCD真空杜瓦密封装置，包括底座、上盖、螺杆、弹簧、橡胶圈及杜瓦。将真空计和真空泵连接到底座上；杜瓦内部器件组装好后，将杜瓦底座和杜瓦上盖放置在底座中，用弹簧将杜瓦上盖撑起使之与杜瓦底座之间留有一定的间隙；螺杆与上盖用橡胶圈设计为动密封，然后用橡胶圈将上盖与底座进行密封；用真空泵将腔体抽真空，预排气一段时间后通过螺杆拧紧杜瓦上的紧固螺栓，以此用银丝将杜瓦上盖与杜瓦底座进行密封，从而保证杜瓦内部的高真空度。该密封方式具有结构简单、漏率低且可拆卸的优点。该系统适用于制冷型CCD相机制冷领域。

Description

一种制冷CCD真空杜瓦密封装置
技术领域
本发明属于光电探测领域，具体涉及一种制冷CCD真空杜瓦密封装置。
背景技术
科学级CCD(charge coupled device)在天文观测、科学研究、工业生产等领域有着广泛的应用。热生暗电流是影响CCD信噪比的一个关键因素并且是与CCD工作温度有关的，CCD工作温度每降低7～8度，其热生暗电流大约降低一个数量级，因此，必须对CCD进行深度制冷。
受半导体制冷器的性能所限制，要想实现深度制冷，CCD漏热量必需要严格控制到可忽略的程度，因此，必须对制冷CCD进行真空封装以彻底消除杜瓦内气体的传导漏热。
国内外对CCD真空杜瓦普遍采用的结构形式是在杜瓦上焊接一根铜管，通过铜管抽真空后用夹封钳将铜管夹封进行密封，铜管的伸出导致杜瓦结构不利于相机的整体设计，且夹封处存在泄露，同时，由于吸气剂不适于长时间暴露于大气中，此种结构也给吸气剂的安装造成一定的困难。为解决这个问题，本专利提出将杜瓦上壳和杜瓦底座放置在一个真空腔体中，通过螺杆直接拧紧螺栓，用银丝进行最后一步的密封。
发明内容
本发明要解决技术问题为：针对目前制冷CCD真空杜瓦结构复杂且不易于维修的缺点，提供一种制冷CCD真空杜瓦密封的装置，具有结构简单、漏率小且可拆卸的优点，适用于CCD相机制冷系统。
本发明采用的技术方案如下：一种制冷CCD真空杜瓦密封装置，包括：杜瓦底座1、底座2、动密封橡胶圈3、上盖4、螺杆5、螺钉6、橡胶圈7、弹簧8、杜瓦上盖9、银丝密封圈10。杜瓦底座1、银丝密封圈10和杜瓦上盖9放置于底座2中，底座2将杜瓦底座1和杜瓦上盖9水平方向固定；用弹簧8将杜瓦上盖9顶起一定的距离，使杜瓦内部与外部连通以进行排气；然后用橡胶圈7将上盖4和底座2密封起来；用螺杆5对准杜瓦上的螺栓将其拧紧，在真空泵接口401连接真空泵将腔体内抽真空，通过真空计接口402处连接的真空计监测装置内的压强；当腔内压强达到0.001Pa以下后排气一段时间，最后用力矩扳手通过螺杆5将杜瓦上的螺栓拧紧，对杜瓦进行密封。银丝密封圈10可保证杜瓦的漏率相较于杜瓦内部器件的放气量忽略不计，从而在杜瓦内吸气剂的作用下保证杜瓦内部的高真空度。
其中，利用两根弹簧8将杜瓦上盖9顶起1～2mm的距离。
本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明提出的CCD真空杜瓦密封装置采用将杜瓦放置在真空腔中用银丝进行密封的方法，具有极低的漏率，该密封方式完全满足杜瓦维持高真空度的要求；同时由于没有用于排气的铜管部分，有利于相机的结构设计；杜瓦上壳和杜瓦底座之间可拆卸，便于维修。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为底座结构示意图；
图3为上盖结构示意图；
图4为杜瓦上盖与杜瓦底座结构示意图。
图中附图标记含义为：1为杜瓦底座，2为底座，3为动密封橡胶圈，4为上盖，5为螺杆，6为螺钉，7为橡胶圈，8为弹簧，9为杜瓦上盖，10为银丝密封圈，401为真空泵接口，402为真空计接口。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式进一步说明本发明。
如图1所示，一种制冷CCD真空杜瓦密封装置，包括：杜瓦底座1、底座2、动密封橡胶圈3、上盖4、螺杆5、螺钉6、橡胶圈7、弹簧8、杜瓦上盖9和银丝密封圈10。
将杜瓦内部器件诸如CCD、防辐射屏、信号线、半导体制冷器组装到杜瓦底座1上。将真空泵和真空计安装到底座2的连个接口处。
将杜瓦底座1放置在底座2中，然后将银丝密封圈10放置于杜瓦底座1的相应位置上，将杜瓦上盖9放置于杜瓦底座1之上，其中杜瓦上盖9在两个角上比杜瓦底座1多出5～10mm，在此位置下用两个弹簧8将杜瓦上盖9撑起使之与杜瓦底座1之间留有1～2mm的间隙。并将螺栓拧到杜瓦上盖。
将动密封橡胶圈7和螺杆5与上盖4组装好，然后通过橡胶圈7与底座2密封好。
用真空泵将腔体抽真空，分子泵可以将腔内压强抽至10-5Pa，维持抽真空一段时间进行预排气，排气1周后可使器件放出30％以上的放气量，排气七天后，用力矩扳手通过螺杆5将杜瓦上盖9处的螺栓拧紧，使密封银丝的压缩量达到50％左右，可保证银丝密封的漏率<10-10PaL/s，由银丝密封处气体泄露引起的腔内压升将不到放气所引起压升的1％，因此，该密封方式完全满足真空杜瓦的要求。

Claims (2)

1.一种制冷CCD真空杜瓦密封装置，其特征在于：杜瓦底座(1)、底座(2)、动密封橡胶圈(3)、上盖(4)、螺杆(5)、螺栓(6)、橡胶圈(7)、弹簧(8)、杜瓦上盖(9)和银丝密封圈(10)，杜瓦底座(1)、银丝密封圈(10)和杜瓦上盖(9)放置于底座(2)中，底座(2)将杜瓦底座(1)和杜瓦上盖(9)水平方向固定；用弹簧(8)将杜瓦上盖(9)顶起一定的距离，使杜瓦内部与外部连通以进行排气；然后用橡胶圈(7)将上盖(4)和底座(2)密封起来；在真空泵接口(401)连接真空泵将腔体内抽真空，通过真空计接口(402)处连接的真空计监测装置内的压强；当腔内压强达到0.001Pa以下后排气一段时间，最后用力矩扳手通过螺杆(5)将杜瓦上的螺栓拧紧，对杜瓦进行密封，银丝密封圈(10)可保证杜瓦的漏率相较于杜瓦内部器件的放气量忽略不计，从而在杜瓦内吸气剂的作用下保证杜瓦内部的高真空度。
2.根据权利要求1所述的一种制冷CCD真空杜瓦密封装置，其特征在于：利用两根弹簧(8)将杜瓦上盖(9)顶起1～2mm的距离。
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