CN218180120U - 双波段探测器共杜瓦结构 - Google Patents

Abstract

本专利公开了一种双波段探测器共杜瓦结构，杜瓦包括窗口、上腔体、冷屏、分光镜、分光镜镜架、固定螺丝、波段一模块、波段二模块、柔性电缆、接插件、冷平台、下腔体、柱壳及冷指。两个探测器模块分别安装在冷平台上面，分光镜与分光镜镜架胶接，胶接后的镜架通过螺钉固定在冷平台上面，冷屏连接在冷平台上；窗口与上腔体气密连接，下腔体与柱壳、冷指气密连接，上下腔体形成真空杜瓦，电信号通过与探测器连接的柔性电缆引出。该结构中分光镜安装在杜瓦内极大降低了自身辐射，提高探测器的成像效果，结构紧凑成本低，适用于低背景双波段大规模焦平面探测器的紧凑集成。

Description

双波段探测器共杜瓦结构

技术领域

本专利属于探测器低温封装领域，特别是一种适用于低背景双波段探测器封装的杜瓦结构。

背景技术

制冷型红外探测器组件在航天航空、遥感成像领域有着广泛的应用，通过多波段探测器对同一目标的观测获得足量的信息。通常光由前路光学系统经过分光镜分为不同波段后，分别入射到封装有不同波段探测器的杜瓦中进行成像。带来的主要问题有两个，一是分光镜在杜瓦前，由于整个系统资源有限，分光镜温度较高，会引入自身辐射，尤其在低背景情况下目标本身的辐射已经十分微弱，前路光学系统自身辐射混杂在观测目标的信息中极大地影响了成像效率以及成像效果；二是不同波段探测器封装在不同杜瓦中，每个杜瓦都需要集成一个制冷机，这不仅增加了整个系统的成本，而且增加了系统的重量以及尺寸。为了实现低成本、高分辨率、高集成度的需求，可以通过将两个不同波段探测器模块连同分光镜一同封装在低温杜瓦中来实现。

发明内容

本专利目的在于提供一种双波段探测器共杜瓦结构，可用于多种不同波段探测器的紧凑集成，尤其适用于低温及深低温封装和对探测器成像要求高的场合。

一种双波段探测器共杜瓦结构，包括窗口1、上腔体2、冷屏3、分光镜4、分光镜镜架5、固定螺丝6、波段一模块7、波段二模块8、柔性电缆9、接插件10、冷平台11、下腔体12、柱壳13及冷指14。所述的冷平台11为三折板结构，波段一模块7与波段二模块8通过环氧胶或螺接分别安装于冷平台11 两侧的上表面；冷平台11上表面平整，下表面抛光以降低表面发射率，两侧的模块安装平面夹角为90°±1°,其选用材料为低膨胀高热导率的可伐或钼材料，波段一模块7与波段二模块8为不同波段探测器；所述的柔性电缆9一端连接在波段一模块7、波段二模块8上，另一端连接在与下腔体12气密连接的接插件10上；所述的分光镜4胶接在分光镜镜架5上，固定螺丝6穿过分光镜镜架5上的通孔5-1安装在冷平台11中间折板上表面的螺纹孔11-1上；所述冷屏3通过固定螺丝连接在冷平台11上表面的冷屏安装孔11-2上，冷屏 3外表面抛光或镀有高反射率涂层以降低表面发射率，内表面镀有低反射率涂层以吸收杂散光；所述的冷指14的冷端通过螺接与冷平台11中间折板的下表面连接，热端与柱壳13气密性焊接；所述窗口1气密性焊接于上腔体2的镜筒上；所述的下腔体12分别与柱壳13、上腔体2进行气密性连接，上腔体2、下腔体12、柱壳13内表面均抛光或镀有高反射率的镀层以降低表面发射率。

本专利的一种多波段探测器共杜瓦结构有以下三个特点：一是结构紧凑，使用一个杜瓦封装两个不同波段的探测器模块，与一个探测器模块由一个杜瓦封装相比，节省空间以及成本；二是该结构将分光镜安装在杜瓦内部，大冷量由冷平台直接提供给分光镜，与放置在杜瓦外相比，分光镜将获得极低的温度，减少了分光镜本身辐射，提高探测器的成像效率与成像效果；三是冷平台采用高热导率低膨胀率材料，与探测器热膨胀系数相匹配，在为探测器提供足够冷量的同时也会减少探测器模块的热应力。

附图说明

图1一种双波段探测器共杜瓦结构。

图2一种双波段探测器共杜瓦结构剖面图。

图3分光镜镜架示意图，其中(1)为分光镜镜架正视图、(2)为分光镜镜架俯视图。

图4冷平台示意图，其中(1)为冷平台正视图、(2)为冷平台俯视图。

1窗口、2上腔体、3冷屏、4分光镜、5分光镜镜架、6固定螺丝、7波段一模块、8波段二模块、9柔性电缆、10接插件、11冷平台、12下腔体、13 柱壳、14冷指、5-1通孔、11-1螺纹孔、11-2安装孔

具体实施方式：

一种双波段探测器共杜瓦结构，包括窗口1、上腔体2、冷屏3、分光镜4、分光镜镜架5、固定螺丝6、波段一模块7、波段二模块8、柔性电缆9、接插件10、冷平台11、下腔体12、柱壳13及冷指14。所述的冷平台11为三折板结构，波段一模块7与波段二模块8通过环氧胶或螺接分别安装于冷平台11 两侧的上表面；冷平台11上表面平整，下表面抛光以降低表面发射率，两侧的模块安装平面夹角为90°±1°,其选用材料为低膨胀高热导率的可伐或钼材料，波段一模块7与波段二模块8为不同波段探测器。所述的柔性电缆9一端连接在波段一模块7、波段二模块8上，另一端连接在与下腔体12气密连接的接插件10上。所述的分光镜4通过环氧胶胶接在分光镜镜架5上，所述的分光镜4为半透半反镜，分光镜镜架5包裹分光镜部分的尺寸形状与分光镜4 的尺寸形状匹配，M3固定螺丝6穿过分光镜镜架5上的通孔5-1安装在冷平台11中间折板上表面的螺纹孔11-1上，固定螺丝6扭力均为20cN*M；所述冷屏3通过固定螺丝连接在冷平台11上表面的冷屏安装孔11-2上，冷屏3外表面抛光或镀有高反射率涂层以降低表面发射率，内表面镀有低反射率涂层以吸收杂散光，冷屏3形状大小与冷平台匹配，冷屏安装面也为三折板结构；所述的冷指14的冷端通过螺接与冷平台11中间折板的下表面连接，热端与柱壳 13气密性焊接；所述窗口1气密性焊接于上腔体2的镜筒上；所述的下腔体 12分别与柱壳13、上腔体2进行气密性连接，上腔体2、下腔体12、柱壳13 内表面均抛光或镀有高反射率的镀层以降低表面发射率。

Claims (5)

1.一种双波段探测器共杜瓦结构，包括窗口(1)、上腔体(2)、冷屏(3)、分光镜(4)、分光镜镜架(5)、固定螺丝(6)、波段一模块(7)、波段二模块(8)、柔性电缆(9)、接插件(10)、冷平台(11)、下腔体(12)、柱壳(13)及冷指(14)其特征在于：

所述的冷平台(11)为三折板结构，波段一模块(7)与波段二模块(8)通过环氧胶或螺接分别安装于冷平台(11)两侧的上表面；所述的柔性电缆(9)一端连接在波段一模块(7)、波段二模块(8)上，另一端连接在与下腔体(12)气密连接的接插件(10)上；所述的分光镜(4)胶接在分光镜镜架(5)上，固定螺丝(6)穿过分光镜镜架(5)上的通孔(5-1)安装在冷平台(11)中间折板上表面的螺纹孔(11-1)上；所述冷屏(3)通过固定螺丝连接在冷平台(11)上表面的冷屏安装孔(11-2)上；所述的冷指(14)的冷端通过螺接与冷平台(11)中间折板的下表面连接，热端与柱壳(13)气密性焊接；所述窗口(1)气密性焊接于上腔体(2)的镜筒上；所述的下腔体(12)分别与柱壳(13)、上腔体(2)进行气密性连接。

2.根据权利要求1所述的双波段探测器共杜瓦结构，其特征在于，所述的波段一模块(7)与波段二模块(8)为不同波段探测器。

3.根据权利要求1所述的双波段探测器共杜瓦结构，其特征在于，所述的冷平台(11)上表面平整，下表面抛光以降低表面发射率，两侧的模块安装平面夹角为90°±1°,其选用的材料为可伐或钼。

4.根据权利要求1所述的双波段探测器共杜瓦结构，其特征在于所述的冷屏(3)外表面抛光或镀有高反射率涂层以降低表面发射率，内表面镀有低反射率涂层以吸收杂散光。

5.根据权利要求1所述的双波段探测器共杜瓦结构，其特征在于所述的上腔体(2)、下腔体(12)、柱壳(13)内表面均抛光或镀有高反射率的镀层以降低表面发射率。

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