CN2861992Y - 内置微型真空计的红外探测器杜瓦组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型是针对如何方便判断红外探测器用杜瓦组件固有热负载提出的一种新的组件结构，即一种内置微型真空计的红外探测器杜瓦组件。它主要由外壳体1、微型真空计2、用于连接真空计的电极接线柱3、杜瓦引线环5、红外探测器芯片6构成，杜瓦组件的前端有红外窗口7，杜瓦组件的外壳体1和内胆之间构成的真空腔4内，采用粘接技术固定有微型真空计2。它能够方便、准确地随时直接测量探测器杜瓦组件的真空度，判断该组件的真空寿命，便于进行适时维修，而且操作简单、快捷，保证红外探测器正常可靠的工作。

Description

内置微型真空计的红外探测器杜瓦组件

技术领域：本实用新型涉及红外探测器用的杜瓦组件，是针对如何方便判断红外探测器用杜瓦组件固有热负载提出的一种新的组件结构，即一种内置微型真空计的红外探测器杜瓦组件。

背景技术：低温工作的红外探测器需要放入杜瓦内进行性能检测或使用。而红外探测器用杜瓦是一种特殊真空器件，要求其具有低的热负载，又称热耗。热负载差的红外探测器杜瓦组件工作时窗口玻璃上通常会起雾、结霜，严重影响窗片的红外透过特性，甚至使红外信号完全截止，使探测器探测不到目标信号，造成探测器杜瓦组件失效。

“热负载”是表征探测器杜瓦组件绝热能力的重要综合指标，主要包括探测器杜瓦组件的固有热负载和探测器工作时产生的焦耳热两部分；导致探测器杜瓦组件失效的主要因素是探测器杜瓦组件的固有热负载。

由杜瓦本身结构产生的、其大小表示杜瓦本身的无功功耗，包括固体传导传热热负载、辐射传热热负载和真空腔残余气体分子对流传热热负载，对一个结构形式和零件表面状况已经确定了的杜瓦来说，根据傅立叶定律和斯特藩—玻尔兹曼定律便可确定该杜瓦的传导和辐射热负载，其大小一般不会变化或变化很小。而根据气体分子“平均自由程”及“气体分子导热系数随压强而变化”的理论，可知杜瓦真空腔内真空度大小对杜瓦对流传热热负载影响很大，这一点在许多实验中也已得到证实，由此可见，杜瓦“真空绝热能力”是影响探测器杜瓦组件固有热负载的主要因素，而“真空绝热能力”主要取决于探测器杜瓦组件的真空度大小，所以，检测探测器杜瓦组件的真空度可以间接判断探测器杜瓦组件的固有热负载，确定该组件是否失效。

由于探测器杜瓦组件的排气不彻底，杜瓦内表面及芯片等放气、微小漏气等原因，随着时间的推移，探测器杜瓦组件内部真空度变差，热负载变坏，引起杜瓦窗口起雾结霜，窗口红外透过特性变差，使探测器杜瓦组件不能正常工作而失效。由这种原因造成的探测器杜瓦组件失效通常被称为探测器杜瓦组件真空寿命终止。

通常，判定探测器杜瓦组件真空寿命终止的方法是：1.定性判断：即将探测器杜瓦组件致冷到规定温度点后，若在一定时间内杜瓦窗口起雾结霜，则为失效；2.定量判断：即测试探测器杜瓦组件热负载值，若热负载变坏，并超过一定值，则为失效。

目前对探测器杜瓦组件固有热负载的测量，通常采用测量单位时间内探测器杜瓦组件消耗的制冷剂的体积或重量来计算得到，而不论是测量单位时间内消耗的制冷剂体积还是测量单位时间内消耗的制冷剂重量都是很复杂的工作，为保证测量结果的准确性，测量过程中对测量环境，如温度、湿度、压强和测量方法等都有严格的要求，对测量数据分析也需要一定的经验。

探测器杜瓦组件由于体积很小，杜瓦真空容积也很小，相对于常规真空规管的真空容积小几倍，甚至十几倍，通过常规真空规测出来的真空变化和杜瓦内真空值有一定的差别，且封装前只能间接测量杜瓦内真空度。而封装后杜瓦内真空度则一直是一个未知数，要判断该探测器杜瓦组件热负载或真空绝热能力是否符合要求，只有通过前面介绍的测量方法来判断，测试过程烦琐，且有一定的测量误差。

发明内容：本实用新型的目的就是针对上述不足，提供一种内置微型真空计的红外探测器杜瓦组件，它主要由外壳体、微型真空计、用于连接真空计的电极接线柱、杜瓦引线环、红外探测器芯片构成，杜瓦组件的前端有红外窗口，其结构特征如下：杜瓦组件的外壳体和内胆之间构成的真空腔内，采用粘接技术固定有微型真空计，真空计引线通过电极接线柱引出外壳体外，内胆的冷安装面上固定安装红外探测器芯片，红外探测器芯片的引线通过杜瓦引线环引出外壳体外。

本实用新型提供的内置微型真空计的红外探测器杜瓦组件能够方便、准确地随时直接测量探测器杜瓦组件的真空度，判断该组件的真空寿命，便于进行适时维修，而且操作简单、快捷，保证红外探测器正常可靠的工作。同时，对于进一步研究真空与红外探测器杜瓦组件固有热负载之间的关系、真空与杜瓦结构尺寸变化之间的关系、真空与因杜瓦窗口变形引起的光谱透过率之间的关系都有直接、现实的意义。

本实用新型同样也适用于不同形状的、用于红外探测器检测、试验或应用的杜瓦。

本实用新型提供的红外探测器杜瓦组件判断是否失效的依据是看该组件的固有热负载是否变差，而红外探测器杜瓦组件的固有热负载主要受真空度影响，因此通过判断该组件的真空度即可间接判断该组件固有热负载是否变差，进而判断该组件是否失效。

附图说明：图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式：结合附图及其实施例进行说明，但本实用新型的保护范围不限于附图及其实施例。

如图所示，本实用新型主要由微型真空计2和探测器杜瓦组件构成，探测器杜瓦组件的前端有红外窗口7，内部冷安装面上安装红外探测器芯片6，红外探测器芯片6的引线通过杜瓦引线环5引出。采用粘接技术，将微型真空计2直接集成在红外探测器杜瓦组件的真空腔4内，通过烧结方式，将连接微型真空计引线的电极接线柱3烧结在外壳体1上，以便于微型真空计与真空测试装置的连接，这样就可直接测出红外探测器杜瓦组件内部真空度，结构简单，实现方便。

Claims (3)

1、一种内置微型真空计的红外探测器杜瓦组件，主要由外壳体(1)、微型真空计(2)、用于连接真空计的电极接线柱(3)、杜瓦引线环(5)、红外探测器芯片(6)构成，杜瓦组件的前端有红外窗口(7)，其特征在于：杜瓦组件的外壳体(1)和内胆之间构成的真空腔(4)内，采用粘接技术固定有微型真空计(2)，真空计引线通过电极接线柱(3)引出壳体(1)外，内胆的冷安装面上固定安装红外探测器芯片(6)，红外探测器芯片(6)的引线通过杜瓦引线环(5)引出壳体(1)外。

2、根据权利要求1所述的内置微型真空计的红外探测器杜瓦组件，其特征在于：微型真空计(2)直接安装在杜瓦真空腔(4)内。

3、根据权利要求1所述的内置微型真空计的红外探测器杜瓦组件，其特征在于：用于连接微型真空计的电极接线柱(3)烧结在外壳体(1)上。