CN114397023A - 一种红外探测器杜瓦 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种红外探测器杜瓦，包括主筒和设于主筒内的冷指气缸，其中，主筒和冷指气缸之间形成环形空间，其中，包括：隔离盘，隔离盘设于主筒和冷指气缸之间；吸气剂，吸气剂为截面呈环形的柱状结构，吸气剂包括烧结一体的吸气剂本体和吸气剂环状结构，吸气剂环状结构与隔离盘固定连接。本发明的结构允许采用尺寸远大于现有的普遍使用的柱状吸气剂的环状吸气剂，其吸气效率更高，可保证杜瓦组件更长的真空寿命。本发明不需要利用紧固环和支撑片进行固定，减少了人工操作，提升了工艺效率。
Description
技术领域
本发明涉及内红外探测器的技术领域，尤其涉及一种红外探测器杜瓦。
背景技术
随着制冷红外探测器向大面阵方向发展，芯片尺寸增大，封装杜瓦的尺寸也将随之增加，这对杜瓦真空度保持提出了更高的要求。在现有的制冷红外探测器杜瓦的结构中，吸气剂是维持真空必不可少的部件。为提升吸气效率，通常需要在杜瓦外壳内壁焊接多个吸气剂，受目前常用的实心柱状吸气剂和杜瓦结构限制，通常采用电阻焊的方式，利用紧固环和支撑片将吸气剂进行固定。这种装配方式不仅需要较为繁琐的人工操作，还会破坏金属零件表面镀层。具体地来说，采用电阻焊进行焊接时，单个紧固环和支撑片各需要5-6个焊点，因此装配单个吸气剂至少需要10个焊点，点焊的强度难以保证。此外，吸气剂仅依靠紧固环和支撑片固定，装配强度较低，在高强度振动的环境下有脱落的风险。
不仅如此，当采用目前的方式装配吸气剂时，杜瓦内必须保留一部分空间以便操作人员进行焊接，一定程度上造成了空间浪费，使得杜瓦整体结构不够紧凑。
另一方面，由于现在通常采用的实心柱状吸气剂体积较小，相比于中空的环状吸气剂，其比表面积也更小。即使同时安装多个吸气剂，其吸气效率也相对较低，总吸气量较少，无法保证较长的杜瓦真空维护寿命。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种红外探测器杜瓦。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种红外探测器杜瓦，包括主筒和设于所述主筒内的冷指气缸，其中，所述主筒和所述冷指气缸之间形成环形空间，其中，包括：
隔离盘，所述隔离盘设于所述主筒和所述冷指气缸之间；
吸气剂，所述吸气剂为台阶式一体吸气剂，所述吸气剂为截面呈环形的柱状台阶式结构，所述吸气剂包括吸气剂本体和在所述吸气剂本体上烧结一体的吸气剂环状结构，所述吸气剂环状结构为凸出金属环状结构，所述吸气剂环状结构与所述隔离盘固定连接。
上述的红外探测器杜瓦，其中，还包括：
冷指基座，所述冷指基座上设有所述主筒；
窗口部件，所述窗口部件设于所述主筒的上端；
引线环，所述引线环设于所述窗口部件和所述主筒之间；
冷屏部件，所述冷屏部件设于所述冷指气缸的上端，所述冷屏部件设于所述窗口部件和/或所述主筒的内部。
上述的红外探测器杜瓦，其中，所述主筒的内部形成有吸气剂安装限位槽。
上述的红外探测器杜瓦，其中，还包括：限位环，所述限位环形成所述吸气剂安装限位槽，所述限位环固定于所述主筒的内壁，所述限位环为金属环，所述限位环与所述主筒为一体式结构，所述限位环的内壁的半径小于所述吸气剂本体的外径1-5mm。
上述的红外探测器杜瓦，其中，所述隔离盘包括：
盘状结构，所述盘状结构的中部开设有孔，所述盘状结构的外缘抵于所述主筒的内表面，所述盘状结构的内缘与所述冷指气缸的外表面之间的距离为2-10mm；
隔离盘环状结构，所述隔离盘环状结构的上端与所述盘状结构相连接。
上述的红外探测器杜瓦，其中，所述吸气剂本体的内径比所述冷指气缸的外径大3-15mm。
上述的红外探测器杜瓦，其中，所述吸气剂环状结构与所述隔离盘环状结构通过焊接的方式相连。
上述的红外探测器杜瓦，其中，所述吸气剂环状结构的尺寸与所述隔离盘环状结构的尺寸相匹配；
其中，所述吸气剂金属环状结构的内径与所述隔离盘环状结构的外径相匹配；和/或，所述吸气剂金属环状结构的外径与所述隔离盘环状结构的内径相匹配；
和/或，所述吸气剂环状结构的上端抵于所述盘状结构的下表面。
上述的红外探测器杜瓦，其中，所述吸气剂环状结构的高度大于所述隔离盘环状结构的高度，所述吸气剂环状结构的高度与所述隔离盘环状结构的高度之差为3-15mm。
上述的红外探测器杜瓦，其中，所述隔离盘环状结构的外壁与所述主筒之间的距离为2-10mm，所述隔离盘环状结构的内壁与所述冷指气缸之间的距离为3-15mm。
上述的红外探测器杜瓦，其中，还包括：第一电极丝、第二电极丝和绝缘子，所述第一电极丝和所述第二电极丝的一端设于所述吸气剂本体的内部，所述第一电极丝和所述第二电极丝的另一端分别与两所述绝缘子相连接。
上述的红外探测器杜瓦，其中，每一所述绝缘子的至少一部分贯穿所述主筒并突出于所述主筒的外部。
上述的红外探测器杜瓦，其中，所述吸气剂环状结构与所述隔离盘采用相同的金属材料。
上述的红外探测器杜瓦，其中，所述吸气剂环状结构与所述隔离盘采用物化性质相近相同的金属材料。
上述的红外探测器杜瓦，其中，所述吸气剂环状结构采用4J29，所述隔离盘采用4J29；
或，所述吸气剂环状结构采用不锈钢，所述隔离盘采用4J29；
或，所述吸气剂环状结构采用4J29，所述隔离盘采用不锈钢；
或，所述吸气剂环状结构采用不锈钢，所述隔离盘采用不锈钢。
上述的红外探测器杜瓦，其中，所述隔离盘与所述主筒的内壁之间采用钎焊连接。
本发明由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：
(1)本发明的结构允许采用尺寸和比表面积远大于现有的普遍使用的柱状吸气剂的台阶式一体环状吸气剂，其吸气效率更高，可保证杜瓦组件更长的真空寿命。
(2)本发明采用安装限位槽对吸气剂和隔离盘的位置进行固定，通过钎焊的方式实现吸气剂+隔离盘整体与主筒的连接，连接强度比点焊高。
(3)本发明不需要利用紧固环和支撑片进行固定，避免了吸气剂与紧固件之间的摩擦，不仅减少了人工操作，提升了工艺效率，还降低了产生多余物的风险。
(4)本发明通过设置隔离盘有效地隔绝吸气剂在激活时产生的高热量，保证不损伤杜瓦冷端上芯片的性能。
附图说明
图1是本发明的红外探测器杜瓦的第一实施例的剖视示意图。
图2是本发明的红外探测器杜瓦的隔离盘的示意图。
图3是本发明的红外探测器杜瓦的吸气剂的示意图。
图4是本发明的红外探测器杜瓦的第二实施例的剖视示意图。
附图中：1、主筒；2、冷指气缸；3、隔离盘；31、盘状结构；32、隔离盘环状结构；4、吸气剂；41、吸气剂本体；42、吸气剂环状结构；5、冷指基座；6、窗口部件；7、引线环；8、冷屏部件；91、第一电极丝；92、第二电极丝；93、绝缘子。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
第一实施例：
图1是本发明的红外探测器杜瓦的剖视示意图，图2是本发明的红外探测器杜瓦的隔离盘的示意图，图3是本发明的红外探测器杜瓦的吸气剂的示意图，请参见图1至图3所示，示出第一种较佳实施例的红外探测器杜瓦，包括主筒1和设于主筒1内的冷指气缸2，其中，主筒1和冷指气缸2之间形成环形空间，包括：隔离盘3和吸气剂4，隔离盘3设于主筒1和冷指气缸2之间，吸气剂4为截面呈环形的柱状结构，吸气剂4包括烧结一体的吸气剂本体41和吸气剂环状结构42，吸气剂环状结构42与隔离盘3固定连接。
优选地，吸气剂环状结构42与隔离盘3通过激光焊接，形成整体结构。优选地，隔离盘3位于冷头的下方，通过隔离盘3隔离激活吸气剂4时所产生的热量。
进一步，作为一种较佳的实施例，红外探测器杜瓦还包括：冷指基座5，冷指基座5上设有主筒1。
进一步，作为一种较佳的实施例，红外探测器杜瓦还包括：窗口部件6，窗口部件6设于主筒1的上端。
进一步，作为一种较佳的实施例，红外探测器杜瓦还包括：引线环7，引线环7设于窗口部件6和主筒1之间。
进一步，作为一种较佳的实施例，红外探测器杜瓦还包括：冷屏部件8，冷屏部件8设于冷指气缸2的上端，冷屏部件8设于窗口部件6和/或主筒1的内部。
进一步，作为一种较佳的实施例，隔离盘3包括：盘状结构31，盘状结构31的中部开设有孔，盘状结构31的外缘抵于主筒1的内表面，盘状结构31的内缘与冷指气缸2的外表面之间的距离为2-10mm。
进一步，作为一种较佳的实施例，隔离盘3包括：隔离盘环状结构32，隔离盘环状结构32的上端与盘状结构31相连接。
进一步，作为一种较佳的实施例，吸气剂本体41的内径比冷指气缸2的外径大3-15mm。
进一步，作为一种较佳的实施例，吸气剂环状结构42与隔离盘环状结构32焊接。
进一步，作为一种较佳的实施例，吸气剂环状结构42的内径与隔离盘环状结构32的外径相匹配。
进一步，作为另一种较佳的实施例，吸气剂环状结构42的外径与隔离盘环状结构32的内径相匹配。
进一步，作为一种较佳的实施例，吸气剂环状结构42的上端抵于盘状结构32的下表面。
进一步，作为一种较佳的实施例，隔离盘环状结构32的下端与所述吸气剂本体41的上表面之间具有间隙。
进一步，作为一种较佳的实施例，吸气剂环状结构42的高度大于隔离盘环状结构32的高度，吸气剂环状结构42的高度与隔离盘环状结构32的高度之差为3-15mm。
进一步，作为一种较佳的实施例，隔离盘环状结构32的外壁与主筒1之间、隔离盘环状结构32的内壁与冷指气缸2之间均具有间隙。
进一步，作为一种较佳的实施例，隔离盘环状结构32的外壁与主筒1之间的距离为2-10mm，隔离盘环状结构32的内壁与冷指气缸2之间的距离为3-15mm。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。
本发明在上述基础上还具有如下实施方式：
本发明的进一步实施例中，红外探测器杜瓦还包括：第一电极丝91、第二电极丝92和绝缘子93，第一电极丝91和第二电极丝92的一端设于吸气剂本体41的内部，第一电极丝91和第二电极丝92的另一端分别与两绝缘子93相连接。
本发明的进一步实施例中，每一绝缘子93的至少一部分贯穿主筒1并突出于主筒1的外部。
本发明的进一步实施例中，第一电极丝91和第二电极丝92分别位于吸气剂本体41的两侧。
本发明的进一步实施例中，吸气剂环状结构42与隔离盘3采用相同的金属材料。
本发明的进一步实施例中，吸气剂环状结构42与隔离盘3采用相近的金属材料。
例如，吸气剂环状结构42采用4J29，隔离盘3采用4J29。
或，吸气剂环状结构42采用不锈钢，隔离盘3采用4J29。
或，吸气剂环状结构42采用4J29，隔离盘3采用不锈钢。
或，吸气剂环状结构42采用不锈钢，隔离盘3采用不锈钢。
本发明的进一步实施例中，隔离盘3与主筒1的内壁之间采用钎焊连接。不会在主筒1上产生焊点，从而保证了主筒1的美观和抗腐蚀能力，减少了影响杜瓦真空寿命的因素。
第二实施例：
图4是本发明的红外探测器杜瓦的第二实施例的剖视示意图，请参见图4所示，示出第二种较佳实施例的红外探测器杜瓦，其与第一实施例大致相同，其主要区别在于：包括：主筒1内部形成有吸气剂安装限位槽。
进一步，作为一种较佳的实施例，红外探测器杜瓦还包括：限位环10，限位环10形成吸气剂安装限位槽，限位环10固定于主筒1的内壁，限位环10为金属环，限位环10与主筒1为一体式结构，限位环10的内壁的半径小于吸气剂本体41的外径1-5mm。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (13)
1.一种红外探测器杜瓦，包括主筒和设于所述主筒内的冷指气缸，其中，所述主筒和所述冷指气缸之间形成环形空间，其特征在于，包括：
隔离盘，所述隔离盘设于所述主筒和所述冷指气缸之间；
吸气剂，所述吸气剂为台阶式一体吸气剂，所述吸气剂为截面呈环形的柱状台阶式结构，所述吸气剂包括吸气剂本体和在所述吸气剂本体上烧结一体的吸气剂环状结构，所述吸气剂环状结构为凸出金属环状结构，所述吸气剂环状结构与所述隔离盘固定连接。
2.根据权利要求1所述的红外探测器杜瓦，其特征在于，还包括：
冷指基座，所述冷指基座上设有所述主筒；
窗口部件，所述窗口部件设于所述主筒的上端；
引线环，所述引线环设于所述窗口部件和所述主筒之间；
冷屏部件，所述冷屏部件设于所述冷指气缸的上端，所述冷屏部件设于所述窗口部件和/或所述主筒的内部。
3.根据权利要求1所述的红外探测器杜瓦，其特征在于，所述主筒的内部形成有吸气剂安装限位槽。
4.根据权利要求3所述的红外探测器杜瓦，其特征在于，还包括：限位环，所述限位环形成所述吸气剂安装限位槽，所述限位环固定于所述主筒的内壁，所述限位环为金属环，所述限位环与所述主筒为一体式结构，所述限位环的内壁的半径小于所述吸气剂本体的外径1-20mm。
5.根据权利要求1所述的红外探测器杜瓦，其特征在于，所述隔离盘包括：
盘状结构，所述盘状结构的中部开设有孔，所述盘状结构的外缘抵于所述主筒的内表面，所述盘状结构的内缘与所述冷指气缸的外表面之间的距离为2-30mm；
隔离盘环状结构，所述隔离盘环状结构的上端与所述盘状结构相连接。
6.根据权利要求1所属的红外探测器杜瓦，其特征在于，所述吸气剂本体的内径比所述冷指气缸的外径大1-30mm。
7.根据权利要求1所述的红外探测器杜瓦，其特征在于，所述吸气剂环状结构与所述隔离盘环状结构通过焊接的方式相连。
8.根据权利要求5所述的红外探测器杜瓦，其特征在于，所述吸气剂环状结构的尺寸与所述隔离盘环状结构的尺寸相匹配；
其中，所述吸气剂金属环状结构的内径与所述隔离盘环状结构的外径相匹配；和/或，所述吸气剂金属环状结构的外径与所述隔离盘环状结构的内径相匹配；
和/或，所述吸气剂环状结构的上端抵于所述盘状结构的下表面。
9.根据权利要求5所述的红外探测器杜瓦，其特征在于，所述吸气剂环状结构的高度大于所述隔离盘环状结构的高度，所述吸气剂环状结构的高度与所述隔离盘环状结构的高度之差大于1mm。
10.根据权利要求5所述的红外探测器杜瓦，其特征在于，所述隔离盘环状结构的外壁与所述主筒之间的距离为1-30mm，所述隔离盘环状结构的内壁与所述冷指气缸之间的距离为1-35mm。
11.根据权利要求1所述的红外探测器杜瓦，其特征在于，还包括：第一电极丝、第二电极丝和绝缘子，所述第一电极丝和所述第二电极丝的一端设于所述吸气剂本体的内部，所述第一电极丝和所述第二电极丝的另一端分别与两所述绝缘子相连接。
12.根据权利要求11所述的红外探测器杜瓦，其特征在于，每一所述绝缘子的至少一部分贯穿所述主筒并突出于所述主筒的外部。
13.根据权利要求1所述的红外探测器杜瓦，其特征在于，所述吸气剂环状结构与所述隔离盘采用相同的金属材料。
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