DE2541818C3 - Infrarot-Strahlungsdetektor für Zielsuchköpfe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Infrarot-Strahlungsdetektor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Detektor ist Gegenstand des Hauptpatents 21 09 561.

Bei dem Infrarot-Strahlungsdetektor nach dem Hauptpatent sitzt die Modulatorscheibc ungekühlt im Strahlengang vor der Stirnseite des doppelwandigen Gefäßes an einem mit dem Abbildungssystem rotierenden und dieses tragenden Halter. Die Modulatorscheibe rotiert dabei relativ zu dem Strahlungsdetektor und zu dem relativ zum Strahlungsdetektor im wesentlichen stillstehenden Gesichtsfeldbild.

Auch bei dieser bekannten Anordnung ergibt sich noch kein optimales Signal-zu-Rausch-Verhältnis. Es hat sich gezeigt, daß noch Störstrahlung auftritt, die sich im Nutzstrahlengang selbst bildet. Solche Störstrahlung geht insbesondere von der Modulatorscheibe aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Störstrahlung bei einer Detektorvorrichtung nach dem Hauptpatent weiter zu vermindern.

Erfindungsgemäß wird dies durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen Maßnahmen erreicht.

ίο Auf diese Weise wird auch die Modulatorscheibe gekühlt und damit die von dieser ausgehende Störstrahlung vermindert. Die Bildebene des Abbildungsstrahlenganges muß dementsprechend in die Vakuumkammer hineinverlegt werden. Da die Modulatorscheibe dort nicht umlaufen kann, muß eine Bilddrehung erfolgen.

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch einen IR-Detektor.

Der Abbildungsstrahlengang enthält ein Cassegrain-System mit einem ringförmigen Spiegel 10 und einem zur Achse des Spiegels 10 geneigten umlaufenden Planspiegel 12. Das Bild eines von diesem System erfaßten Objekts führt durch die Umlaufbewegung des Planspiegels 12 in der Bildebene eine kreisende Bewegung aus. Die Detektoranordnung enthält ein doppelwandiges Gefäß 14 mit einer zylindrischen Außenwand 16 und einer ebenfalls zylindrischen Innenwand 18. Die Innenwand 18 trägt auf ihrer Innenseite einen Kryostat 20, durch den eine Kühlung erfolgt. Ein gekühlter Schirm wird von einer Verlängerung 22 der Innenwand 18 gebildet, in welcher ein konischer Strahlenleiter 24 mit einer verspiegelten Innen-

fläche sitzt. In der kleinen öffnung des konischen Strahlenleiters 24 sitzt ein Detektorelement 26. Die Strahleneintrittsöffnung des Strahlenleiters 24 ist durch eine Plankonvexlinse 28 abgeschlossen, deren konvexe Fläche dem Detektorelement 26 zugewandt ist. Die plane Fläche der Plankonvexlinse 28 liegt im wesentlichen in der Bildebene des abbildenden optischen Systems 10,12. Auf dieser Planfläche der Plankovexlinse 28 sind ein Filter 30 und eine Modulatorscheibe 32 übereinander angeordnet. Zwischen der Innenwandung 18 und der Außenwandung 16 des Gefäßes 14 wird eine Vakuumkammer 34 gebildet. Durch das Kreisen eines von dem abbildenden optischen System 10, 12 erzeugten Bildes in der Bildebene wird die Strahlung dieses Bildes von der Modulatorscheibe moduliert. Das Detektorelement 26 liefert dadurch Wechselstromsignale, aus denen in bekannter Weise auf die Ablage des Objekts von der Achse des Systems geschlossen werden kann. Die Plankonvexlinse 28, die als Feldlinse wirkt, sammelt zusammen mit dem Strahlenleiter 24 die Strahlung, welche durch die von dem Planspiegel 12 gebildete Pupille tritt und nur diese auf dem Detektorelement 26, so daß keine nicht aus dem Nutzstrahlengang herrührende Strahlung auf das Detektorelement 26 fällt.

6« Die Modulatorscheibe 32 wird bei der beschriebenen Anordnung von dem Kryostaten 20 mitgekühlt, so daß sie nur zu einer geringen Störstrahlung aus dem Nutzstrahlengang Anlaß gibt. Die reflektierenden Glieder 10 und 12 geben wegen ihrer reflektierenden OberfIa-

ch<~ nur eine geringe Eigenstrahlung ab. Es läßt sich dauer das Signal-zu-Rausch-Verhältnis des Strahlungsdetektors wesentlich weiter verbessern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Infrarot-Strahlungsdetektor für Zielsuchköpfe mit

   (a) einem zylindrischen, doppelwandigen Gefäß,

   (b) einer zwischen Innen- und Außenwand des Gefäßes gebildeten Vakuumkammer,

   (c) einer in dem Gefäß angeordneten und mit dessen Innenwand in wärmeleitendem Kontakt stehenden Kühleinrichtung,

   (d) einem Detektorelement, das innerhalb der Vakuumkammer am Boden der Innenwand angebracht ist und in wärmeleitendem Kontakt mit dem Boden steht,

   (e) einem strahlungsdurchlässigen Fenster in dem Boden der Außenwand,

   (f) einem in der Vakuumkammer angeordneten, koaxial zur Achse des Gefäßes ausgerichteten und mit dessen Innenwand in wärmeleitender Verbindung stehenden konusförmigen Strahlenleiter, in dessen kleiner Stirnfläche das Detektorelement sitzt,

   (g) einer im Wege der auf das Detektorelement fallenden Strahlung angeordneten Modulatorscheibe,

   (h) einem Abbildungssystem zur Erzeugung eines Bildes des Ziels in der Ebene der Modulatorscheibe,

   (i) Einrichtungen zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen dem Bild des Ziels und der Modulatorscheibe,

   (j) einer in der großen Stirnfläche des konusförmigen Strahlenleiters angeordneten Feldlinse,

   nach Hauptpatent 2109561. dadurch gekennzeichnet, daß

   (k) die Modulatorscheibe (30) vor der Feldlinse (28) ebenfalls in der Ebene der großen Stirnfläche des konusförmigen Strahlenleiters (24) angeordnet ist und mit diesem in wärmeleitendem Kontakt steht, und
   (1) die Einrichtungen zur Erzeugung einer Relativbewegung ein eine Bilddrehung bewirkendes rotierendes optisches Element (12) aufweisen, das im Strahlengang des Abbildungssystcms (10) angeordnet ist.