FR2725779A1 - Dispositif cryogenique pour equipements optroniques et/ou electroniques et equipements comprenant un tel dispositif - Google Patents

Dispositif cryogenique pour equipements optroniques et/ou electroniques et equipements comprenant un tel dispositif Download PDF

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Abstract

Ce dispositif cryogénique destiné à être utilisé, notamment, pour refroidir des composants (2) sensibles à la température, en particulier au rayonnement infrarouge, et appartenant à des équipements (1) électroniques et/ou optroniques, ledit dispositif étant du type de ceux comprenant des moyens cryogéniques aptes à produire des températures inférieures ou égales à 210 deg. K environ et ayant: - soit un coefficient de performance (COP) compris entre 1 et 20 %, de préférence entre 2 et 10 %, dans le cas de moyens en circuit fermé, - soit une différence d'enthalpie de détente de gaz supérieure ou égale à 10 J.g**-1, dans le cas de moyens en circuit ouvert, est caractérisé en ce que les susdits moyens cryogéniques sont des moyens principaux (31 ) et sont associés à des moyens de refroidissement complémentaires (32 ) électroniques. L'invention a également pour objet les équipements comprenant un tel dispositif. Application: refroidissement détecteurs infrarouge.

Description

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Le domaine de la présente invention est celui de la cryogénie et, en particulier, des dispositifs cryogéniques utiles pour le refroidissement de composants sensibles à la température et, plus précisément, au
rayonnement infrarouge (IR).
La présente invention concerne ainsi un dispositif cryogénique destiné à être utilisé, notamment, pour refroidir des composants sensibles à la température, en particulier au rayonnement infrarouge, et appartenant à
des équipements électroniques et/ou optroniques.
Il est bien connu que certains composants électroniques et/ou optroniques ne peuvent fonctionner correctement qu'à la condition qu'ils soient placés à basse température. Par basse température, on entend, au
sens de la présente invention, des températures inférieures ou égales e. g.
à environ 210 K, de préférence à environ 180 K et, plus préférentiellement encore, comprises dans la plage 50-150 K. Ces composants sensibles peuvent être des amplificateurs d'un type particulier ou bien encore des détecteurs infrarouges utilisés en
optronique infrarouge.
En ce qui concerne ce dernier domaine, on sait que tous les objets sont lumineux "par eux-même" dans l'infrarouge, dès que leur température est supérieure au zéro absolu. Cette émission de rayonnement, qui suit la Loi de PLANCK, est une cause fondamentale de limitation des performances des détecteurs IR. En effet, si en raison de son émission propre, un détecteur de rayonnement de détecteur IR est "lumineux" dans ses longueurs d'onde de sensibilité (3 à 5 pm ou 8 à 14 pm), il lui sera très
difficile de déceler un rayonnement faible en provenance de l'extérieur.
Pour accroître la détectivité, il faut donc "éteindre" le rayonnement du composant sensible (détecteur) et de son environnement immédiat. Cette "extinction" est obtenue par refroidissement du composant à des basses températures, auxquelles ce bruit d'émission propre devient négligeable. Ce refroidissement permet ainsi d'accroître les performances des composants. Ce refroidissement permet, également, de diminuer le bruit
d'agitation moléculaire interne et donc d'améliorer encore la détectivité.
C'est ainsi que le refroidissement des composants sensibles (e.g. détecteurs à infrarouge) d'équipements électroniques et/ou optroniques, est assuré par des moyens cryogéniques. Ces moyens peuvent, en effet,
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permettre d'atteindre des températures inférieures ou égales e. g. à environ 210 K, de préférence à environ 180 K et, plus préférentiellement encore, comprises dans une plage entre 50 et 150 K. Pour ce faire, ces moyens cryogéniques comprennent classiquement un cryostat à double enveloppe sous vide ou remplie de gaz neutre, de façcon à assurer l'isolation thermique. Les composants sensibles sont placés au fond de l'enveloppe interne de ce cryostat, laquelle extrémité d'enveloppe interne va constituer la zone froide refroidie par les moyens cryogéniques stricto sensu. Le mode de refroidissement desdits moyens peut notamment être l'un des suivants: - refroidissement par gaz liquéfié, - refroidissement par détente JOULE-THOMSON,
- refroidissement par machines cryogéniques.
Le choix de l'un quelconque de ces modes dépend des températures de fonctionnement du composant sensible, de la puissance de réfrigération et des conditions d'environnement auxquelles est soumis le
dispositif cryogénique considéré.
Dans le cas des machines cryogéniques, le principe de fonctionnement procède de cycles thermodynamiques qui peuvent être, par exemple, de type STIRLING, VUILLEMIER, A TUBE PULSE, GIFFORD
MAC-MAHON, BRAYTON, JOULE THOMSON.
Dans la plupart des cas, ces moyens cryogéniques comportent deux sources de chaleur, une source froide et une source chaude (à l'exception des machines de type VUILLEMIER comprenant une source chaude supplémentaire). Ces moyens fonctionnent donc en pompant de la chaleur à une source froide o se trouvent implantés les composants sensibles à refroidir. Cette source froide dont la température est TF, cède une quantité de chaleur QF aux moyens cryogéniques (QF, TF). Ces derniers évacuent de la chaleur à une source chaude et de température TC dont la quantité de chaleur est désignée par QC. Pour ce faire, les moyens cryogéniques utilisent un fluide frigorigène subissant un cycle de transformations thermodynamiques (compressions/détentes avec ou sans changement d'états) nécessitant un apport de puissance mécanique et
donc, in fine, d'énergie électrique WE.
Dans le présent exposé, on distingue les moyens cryogéniques en circuit fermé, faisant intervenir des machines, telles que des oscillateurs
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de pression ou des compresseurs, des moyens cryogéniques en circuit ouvert, reposant sur la détente d'un gaz à haute pression, sans récupération
et recompression, e.g.: refroidissement par effet JOULE-THOMSON.
Les systèmes thermodynamiques qui caractérisent les moyens cryogéniques en circuit fermé, peuvent être définis à l'aide de l'équation suivante: QC = WE + QF: aux fins du présent exposé, on appellera coefficient de performance (COP), le rapport:
QF/WE = QF / QC QF (1)
Dans le cas d'une machine idéale fonctionnant selon le cycle de CARNOT, le COP est défini comme suit:
QF/WE = TF / TC - TF (2)
Etant donné que les applications cryogéniques plus particulièrement visées par la présente invention (e.g. optronique IR), concemrnent des basses températures cryogéniques, inférieures ou égales, e. g. à environ 210 K, de préférence à environ 180 K et, plus préférentiellement encore, comprises entre 50 et 150 K, voire inférieures à environ 100 K, et que, par ailleurs, les COP considérés sont compris entre 1 et 20 %, de préférence entre 2 et 10 %, on peut déduire de (1) que QF est
négligeable par rapport à WE et donc que QC est sensiblement égale à WE.
Par ailleurs, la formule (2) montre que, pour une quantité donnée de chaleur QF à extraire à une température TF donnée, WE augmente lorsque la température TC de la source chaude augmente. Il s'ensuit
également que QC WE augmente également.
Il est à noter en outre que Tc croît avec la température ambiante.
Or, plus Tc, et donc WE sont élevés, plus les sollicitations mécaniques et thermiques imposées aux moyens cryogéniques sont importantes. Cela a pour répercussion directe, une diminution de durée de vie de ces moyens, du fait, d'une part, de l'usure mécanique prématurée de leurs éléments constitutifs tels que les roulements ou les parties frottantes, et, d'autre part, du fait du phénomène de dégazage des lubrifiants ou des matériaux organiques contenus dans ces moyens cryogéniques. Le dégazage consiste en un passage à l'état gazeux de certains constituants des matériaux, du type lubrifiants ou plastiques, qui ensuite se solidifient
dans les parties froides de la machine lors de la descente en température.
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Les particules solidifiées ainsi créées sont susceptibles de provoquer des blocages, des bouchages, des grippages ou d'autres altérations, au niveau des pièces mécaniques en mouvement dans les machines cryogéniques et
des circuits du fluide frigorigène.
En outre, il est connu que les moyens cryogéniques considérés se caractérisent par une température TC maximale de fonctionnement, au delà de laquelle ils sont à saturation, en ce qui concerne le rendement
cryogénique et la fourniture de puissances cryogéniques supérieures.
Classiquement, ces limites sont atteintes pour une température maximale TC de fonctionnement comprise entre 70 et 90 C selon la nature des
moyens cryogéniques considérés. A ces températures, on observe un auto-
échauffement important, qui est partie prenante dans les phénomènes
d'usure et de dégazage sus-évoqués.
Ce problème de température TC élevée ayant une incidence sur le régime de fonctionnement des moyens cryogéniques en circuit fermé connus est aggravé par la température régnant à la surface d'échange thermique (carter) avec l'extérieur. Cette température de surface d'échange, dépendant de WE,, de QC et des conditions d'échange thermique, est toujours sensiblement supérieure à TC (quelques degrés à quelques dizaines de degrés). Cela ne fait qu'accentuer l'usure et la limitation de
performances évoquées ci-dessus.
Les moyens cryogéniques en circuit ouvert ne sont pas affectés par les inconvénients qui sont propres aux machines cryogéniques et qui sont mentionnés ci-dessus, à savoir auto-échauffement, usure mécanique, dégazage. Cependant, il n'en demeure pas moins que l'efficacité cryogénique de ces moyens cryogéniques en circuit ouvert sera d'autant meilleure que la température TC (déterminée en partie par la température ambiante) sera plus faible. En effet, les différences d'enthalpies de détente de gaz et donc le rendement cryogénique seront d'autant plus importants
que TC sera faible.
Force est donc de constater que les dispositifs cryogéniques connus et utilisés pour le refroidissement de composants sensibles à la température, en particulier au rayonnement infrarouge, et appartenant à des équipements électroniques et/ou optroniques, ne donnent pas entière satisfaction dans certaines conditions d'utilisation, en raison de leurs s 2725779 performances cryogéniques limitées, et s'agissant des dispositifs à machines cryogéniques, en plus de leur tendance à l'usure prématurée et de
leur fiabilité limitée.
Face à ce constat, l'un des objectifs essentiels de l'invention est de fournir un dispositif cryogénique palliant ces lacunes et possédant à cette fin: - une puissance cryogénique plus élevée, - un faible encombrement
- et une grande fiabilité.
Un autre objectif essentiel de l'invention est de fournir un
dispositif cryogénique apte à fonctionner dans un environnement très chaud.
Un autre objectif essentiel de l'invention est de fournir un dispositif cryogénique tel que visé ci-dessus et qui soit, en outre, de
conception simple et économique.
Un autre objectif essentiel de l'invention est de fournir un dispositif cryogénique qui soit doué d'une autonomie, en particulier sur le plan énergétique (dès lors qu'il s'agit d'un dispositif comportant une machine cryogénique), laquelle autonomie devant s'envisager avec des contraintes de compatibilité avec les équipements dans lesquels ce dispositif est destiné
à être inclus.
Un autre objectif de l'invention est de fournir un équipement électronique et/ou optronique, tels que ceux du type comprenant des
détecteurs infrarouge, équipés du dispositif cryogénique amélioré visé ci-
dessus. Ces objectifs et d'autres sont atteints par la présente invention qui concemrne un dispositif cryogénique destiné à être utilisé, notamment, pour refroidir des composants sensibles à la température, en particulier au rayonnement infrarouge et appartenant à des équipements électroniques et/ou optroniques, ledit dispositif étant du type de ceux comprenant des moyens cryogéniques aptes à produire des températures inférieures ou égales e. g. à environ 210 K, de préférence à environ 180 K et, plus préférentiellement encore, comprises dans une plage de 50 à 150 K et ayant: - soit un coefficient de performance compris entre 1 et 20 %, de préférence entre 2 et 10 %, dans le cas des machines cryogéniques,
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- soit une différence d'enthalpie de détente de gaz supérieure ou égale à J.g-1, de préférence comprise entre 10 et 70 J.g-1 et, plus préférentiellement encore, entre 10 et 40 J.g-1, dans le cas de moyens à
circuit ouvert.
Ce dispositif est caractérisé en ce que les susdits moyens cryogéniques sont des moyens principaux et sont associés à des moyens de
refroidissement complémentaires électroniques.
Le couplage, selon l'invention, des moyens cryogéniques principaux avec des moyens de refroidissement complémentaires, de type électronique, apporte une solution avantageuse et inattendue aux
problèmes techniques évoqués ci-dessus et non résolus dans l'art antérieur.
Ces moyens de refroidissement électroniques permettent de sortir les moyens cryogéniques principaux de leurs zones de fonctionnement critique vis-à-vis des phénomènes d'usure et de chute de performances cryogéniques aux températures d'utilisation extrêmes: température ambiante comprise entre 50 et 120 C, par exemple. Indépendamment de ces zones de fonctionnement critiques, les moyens de refroidissement électroniques permettent d'atténuer les phénomènes de dégazage, d'usure et de manque de fiabilité et d'améliorer les performances cryogéniques, pour une large plage de température ambiante allant, e. g. de - 40 C à 120 C. Intrinsèquement, ces moyens de refroidissement électroniques présentent l'intérêt d'être résistants, fiables, d'encombrement réduit et de
coût de revient raisonnable.
La présente invention a également pour objet un équipement (éventuellement autonome) électronique et/ou optronique, comprenant au
moins un dispositif cryogénique conforme à l'invention.
La présente invention sera mieux comprise et d'autres de ses
caractéristiques ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence
aux dessins annexés, qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs,
plusieurs formes de réalisations de l'objet de l'invention.
La figure 1 est une représentation symbolique et schématique d'un équipement électronique et/ou optronique comprenant des composants
sensibles et incluant un dispositif cryogénique selon l'invention.
La figure 2 est une représentation simplifiée partielle, en élévation latérale, d'un exemple de réalisation des moyens de refroidissement
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complémentaires électroniques.
La figure 3 est une représentation schématique d'une première forme de réalisation d'un dispositif cryogénique suivant l'invention de type STIRLING compact et de son interface avec une partie des autres éléments constitutifs avec lesquels le dispositif forme un équipement électronique
ettou optronique à composants sensibles.
La figure 4 représente une deuxième forme de réalisation d'un dispositif cryogénique suivant l'invention de type STIRLING éclatée ou "splittée" et de son interface avec une partie des autres éléments constitutifs avec lesquels le dispositif forme un équipement électronique et/ou
optronique à composants sensibles.
La figure 5 est une représentation schématique, en élévation latérale et en coupe partielle, d'une première variante de la deuxième forme
de réalisation de la figure 4.
La figure 6 est une fraction de la figure 4 montrant, en élévation latérale, une partie du dispositif cryogénique selon une deuxième variante
de la deuxième forme de réalisation.
La figure 7 est une fraction de la figure 4 montrant, en élévation latérale, une partie du dispositif cryogénique selon une troisième variante de
la deuxième forme de réalisation.
La figure 8 est une fraction de la figure 5 montrant, en élévation latérale, une partie du dispositif cryogénique selon une quatrième variante
de la deuxième forme de réalisation.
La figure 9 est une fraction de la figure 5 montrant, en élévation latérale, une partie du dispositif cryogénique selon une cinquième variante
de la deuxième forme de réalisation.
La figure 10 est une représentation schématique, en élévation latérale et en coupe partielle, d'une sixième variante de la deuxième forme
de réalisation de la figure 4.
La figure 11 est une représentation schématique partielle, en élévation latérale, d'une troisième forme de réalisation du dispositif cryogénique de l'invention du type à détente JOULE-THOMSON et de son interface avec une partie des éléments constitutifs avec lesquels le dispositif forme un équipement électronique et/ou optronique à composants sensibles
à refroidir.
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La figure 12 est une représentation schématique d'une variante
du dispositif cryogénique et de son interface montrés à la figure 11.
La figure 1 montre, de manière symbolique: - un équipement 1 électronique et/ou optronique comprenant des composants 2 sensibles, en particulier au rayonnement IR, - un dispositif cryogénique 3 selon l'invention comportant les moyens cryogéniques principaux 31 et les moyens de refroidissement complémentaires 32 - et d'autres éléments constitutifs de l'équipement 1 avec lesquels le dispositif 3 interagit et qui sont symbolisés par le bloc diagramme 4 sur le dessin. Cet équipement 1 peut, par exemple, être un système optronique infrarouge comprenant des détecteurs infrarouges 2 sensibles au rayonnement infrarouge propre et parasite. Ces détecteurs 2 qui nécessitent un refroidissement cryogénique pour être efficients, peuvent notamment trouver leur place dans des équipements optroniques IR, du type autodirecteur de missiles, caméras thermiques, analyseurs de reconnaissance aérienne, systèmes de veille et de poursuite, écartomètres ou systèmes de transmission, certains de ces équipements pouvant être
éventuellement portables et autonomes.
Les moyens 31 et 32 sont alimentés en énergie, de préférence électrique, avec des puissances respectives WEl et WE2. Pour un équipement I de configuration autonome, la source d'énergie électrique (batterie, altemrnateur), non représentée sur le dessin, peut par exemple être
localisée dans la partie 4 de l'équipement 1.
Les détecteurs ou composants sensibles 2, sont localisés dans la source froide (quantité de chaleur QF et température TF) dans laquelle le dispositif cryogénique 3, objet de l'invention, est destiné à pomper de la chaleur. Plus précisément, ce pompage est assuré par les moyens cryogéniques principaux 31 aptes à produire des températures inférieures ou égales, e. g. à environ 210 K, de préférence à environ 180 K et, plus préférentiellement encore, comprises dans une plage de 50 à 150 K Au sens de la présente invention, I'obtention de ces températures doit s'entendre pour une source froide "primaire" située dans un cryostat à
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double enveloppe, isolé thermiquement par mise sous vide ou par remplissage avec un gaz neutre ou dans un cryostat plus simple isolé thermiquement avec un matériau isolant, par exemple du type Klégecel . La charge thermique du cryostat peut être égale à quelques dizaines de mW à quelques watts à la température TF de la source froide "primaire". La température ambiante requise pour l'appréciation de ces performances en température, est, avantageusement, comprise entre - 40 et 120 C. Enfin, la consommation électrique mise en oeuvre peut être de quelques watts à
quelques centaines de watts.
Ces moyens cryogéniques principaux 31 se caractérisent également - soit, par un coefficient de performances COP compris entre 1 et 20 %, de préférence entre 2 et 10 %, dans le cas o l'on a affaire à des moyens cryogéniques de type en circuit fermé, - soit, par une différence d'enthalpies de détente de gaz, supérieure ou égale à 10 J.g-1, de préférence comprise entre 10 et 70 J.g-1 et, plus préférentiellement encore, entre 10 et 40 J.g-1, pour ce qui concerne les
moyens cryogéniques de type en circuit ouvert.
Par ailleurs, les moyens cryogéniques principaux 31 comportent au moins une zone froide correspondant à la source froide "primaire" (QF,, TF) et au moins une zone chaude de quantité de chaleur QC1 et de
température TC1 données.
Suivant le type et les caractéristiques des machines, on peut avoir plusieurs étages froids, donc plusieurs sources froides (QF1, TF1), (QF2, TF2), (QF3, TF3),.-- et, dans le cas des machines à cycle
VUILLEMIER, on a deux sources chaudes (QC1 TC1,) et (QC3, TC3).
Les moyens de refroidissement complémentaires électroniques du dispositif cryogénique 3 selon l'invention sont du type thermoélectrique à effet PELTIER et/ou thermomagnétique à effet ETTINGHAUSEN. Toutefois, selon une modalité préférée de l'invention, les moyens de refroidissement
complémentaires 32 sont des thermoéléments à effet PELTIER.
Suivant une disposition intéressante de l'invention, ces moyens de refroidissement complémentaires 32 présentent au moins une région froide et au moins une région chaude (QC2, TC2), cette région froide étant reliée thermiquement à la zone chaude des moyens principaux 31, de
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manière directe par contact physique ou indirecte par l'intermédiaire du
reste 4 de l'équipement 1.
Dès lors qu'ils sont alimentés en énergie électrique de puissance WE2, ces moyens thermoélectriques 32 peuvent refroidir notamment les moyens principaux 31, en pompant de la chaleur à une première source chaude (QC1, TC1), que l'on peut assimiler à une source froide intermédiaire, et en l'évacuant vers une deuxième source chaude
caractérisée par la quantité de chaleur QC2 et la température TC2.
Comme cela est schématisé sur la figure 1, par les doubles flèches en pointillé a, b, c, la source froide intermédiaire QC1, délivrant la chaleur aux moyens 32, peut être située en un point quelconque des moyens principaux 31 et du reste 4 de l'équipement 1, pour autant, bien évidemment, qu'elle reste distincte de la source froide "primaire" (QF, TF.) Il existe donc autant de variantes de réalisation que de points a, b, c...... n, susceptibles de former une source froide intermédiaire (QC1, TC1). Il est à noter que le cas o la source froide intermédiaire (QC1, TC1) est située en un point c quelconque du reste 4 de l'équipement, correspond à un refroidissement indirect des moyens principaux 31. Dans ce cas, la chaleur, produite par ces moyens principaux 31, transite par l'équipement 1 pour être enfin absorbée par la région froide des moyens complémentaires 32. Par exemple, ce transfert thermique indirect, entre les moyens principaux 31 et les moyens complémentaires 32, peut être assumé par des éléments thermiques de transition appartenant à l'équipement 1 et, plus précisément, au reste 4 de celui-ci. Ces éléments thermiques de transition peuvent être e. g. une ou plusieurs pièces mécaniques conductrices thermiquement et supportant le dispositif (machine) cryogénique 3 (e. g. équerres de fixation)
et/ou une ou plusieurs tresses de cuivre et/ou un ou plusieurs caloducs.
Avantageusement, ces moyens 32 de refroidissement complémentaires thermoélectriques, sont compatibles avec des sources froides intermédiaires dont la température TC1 est supérieure ou égale à celle TF de la source froide "primaire" des moyens principaux 31 et, plus particulièrement, est comprise entre 100 et - 60 C, de préférence entre 80 et 0 C. il 2725779 De façon privilégiée, les moyens de refroidissement complémentaires 32 sont des thermoéléments à effet PELTIER, comprenant:
- au moins, un couple thermoélectrique comportant un élément semi-
conducteur de type n et un élément semi-conducteur de type p, - et, de préférence, plusieurs de ces couples thermoélectriques en série sur le plan électrique et en parallèle sur le plan thermique, de façon à
former au moins un module à effet PELTIER.
De préférence, le module à effet PELTIER est mono ou multicouches et présente au moins une face froide FF et au moins une face
chaude FC.
Comme montré sur la figure 2, le module de thermoéléments est obtenu selon une technologie collée. Il est avantageusement de forme parallélépipédique et est constitué de plusieurs barreaux alternativement n et p. Chaque barreau est séparé de ses voisins par un joint de colle 5 calibré. Chaque barreau n est relié électriquement à chacun de ces deux barreaux p adjacents par un pont conducteur 6, de façon à former des thermocouples. Plusieurs lignes de barreaux peuvent être assemblées les unes aux autres, de façon à former une plaque dont l'une des faces sera la face froide (FF) et l'autre la face chaude (FC), selon le sens du passage de
courant, au travers du module PELTIER considéré.
Un tel module 32 est une véritable pompe à chaleur statique, apte à prendre des calories à la source froide intermédiaire (QC1, TC,) pour les
restituer à la deuxième source chaude (QC2, TC2): QC2 = QC1 + WE2.
Naturellement, I'invention n'est pas limitée au cas de figure o les moyens de refroidissement complémentaires 32 sont constitués par un seul module à effet PELTIER, mais couvre également les variantes dans lesquelles plusieurs de ces modules sont prévus à différents points de
l'équipement 1 et/ou des moyens principaux de refroidissement 31.
De tels refroidisseurs thermoélectriques à effet PELTIER ont pour avantage d'être d'un encombrement réduit et d'être facilement miniaturisables. En outre, ils ne sont que très peu sujets à l'usure, puisqu'ils
ne sont pas soumis à des contraintes mécaniques et dynamiques.
Selon une altemrnative, les modules PELTIER peuvent aussi être
réalisés selon une technologie aérée.
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Conformément à une variante de l'invention, la zone froide (QF, TF), comprend au moins deux étages, (QF1, TF1) et (QF2, TF2), avec TF1 inférieure ou égale à TF2 et les moyens de refroidissement complémentaires 32 sont reliés thermiquement à l'étage (QF2, TF2), par l'intermédiaire de leurs régions froides, de préférence par la face froide (FF) d'un module à effet PELTIER. Dans cette variante étagée, la température TF1 peut, par exemple, être comprise entre 20 et 50 K, tandis que la température TF2 peut e. g. se situer dans un intervalle de 100-200 K. Selon un autre aspect de l'invention, la région chaude des moyens de refroidissement complémentaires 32, de préférence une face chaude (FC) d'un module à effet PELTIER, est reliée thermiquement à l'équipement 1, de manière à pouvoir évacuer la chaleur que ces moyens complémentaires 32 sont susceptibles de pomper aux moyens principaux 31. Cette liaison thermique d'évacuation s'effectue, avantageusement - par l'intermédiaire d'au moins une partie 4 de l'équipement 1 comprenant le (ou les) composant(s) 2 à refroidir, la liaison étant réalisée, soit directement par contact physique, soit indirectement par tout moyen de transfert thermique approprié, e. g. grâce à au moins un caloduc adapté et/ou à au moins une tresse de cuivre et/ou à une ou plusieurs pièces mécaniques conductrices thermiquement et supportant le dispositif 3, - et/ou par l'intermédiaire d'au moins un organe d'échange thermique 15 direct avec l'atmosphère interne de l'équipement 1, organe qui peut être,
par exemple, du type radiateur.
Il est possible d'envisager un autre mode d'évacuation de la
chaleur susceptible d'être accumulée par les moyens complémentaires 32.
Cet autre mode ne fait pas intervenir l'équipement 1 mais au moins un élément de refroidissement indépendant de ce dernier et relié
thermiquement à la région chaude des moyens complémentaires 32.
Les figures 3 à 6 et 10 à 12, illustrent le mode d'évacuation de la chaleur par contact physique direct entre les moyens 32 et au moins une partie d'équipement 1, 4. La figure 7 illustre le mode d'évacuation à l'aide d'au moins un organe d'échange thermique direct avec l'atmosphère interne de l'équipement 1 et les figures 8 et 9 le mode d'évacuation à l'aide d'au
13 2725779
moins un élément de refroidissement extérieur et indépendant de
l'équipement 1. Avantageusement, les liaisons thermoconductrices entre ces éléments
constitutifs 31, 32, 4, 15 de l'équipement 1 sont réalisés à l'aide d'au moins l'une des techniques suivantes: - fixation par vis avec forte pression, de préférence avec mise en oeuvre d'une graisse de contact à l'interface, - collage avec adhésif thermiquement conducteur,
- soudure.
Il est souhaitable que ces liaisons thermiques conductrices soient faites, de telle sorte qu'il y ait une forte pression de contact. Ainsi, toute technique de fixation appropriée et connue en elle même, (outre celles mentionnées ci-dessus) est envisageable pour la réalisation de
l'équipement 1 selon l'invention.
Pour améliorer les performances du dispositif cryogénique 3, il est possible de l'isoler thermiquement à l'exclusion bien entendu au moins des zones d'échange thermique. Cette isolation thermique peut être réalisée à l'aide de tous moyens connus et appropriés. Il peut s'agir, par exemple, de matériaux d'isolation à base de matériaux plastiques expansés à cellule formée (par exemple, Klégecel , polystyrène etc... ) ou encore par des matériaux fibreux, du type laine de verre ou de roche. Lorsque l'on met en place une telle enveloppe isolante, on veille évidemment à ne pas obturer une partie du carter du dispositif qui présente des ouvertures, comme, par exemple, les regards associés aux détecteurs infrarouge 2. Il est préférable que cette enveloppe soit montable et démontable facilement, dans la perspective des opérations de maintenance. Cette variante avec isolation peut être prévue pour tous les équipements et dispositifs conformes à l'invention. Cela permet de limiter les pertes thermiques et les besoins énergétiques. Sans que cela soit limitatif, seule la première forme de réalisation de l'équipement 1 de l'invention, exemplifiée dans le présent
exposé, comprend un dispositif cryogénique pourvu d'une telle isolation.
Sur une autre caractéristique préférée de l'invention, les moyens cryogéniques principaux 31 fonctionnent selon l'un des cycles thermodynamiques suivants: STIRLING, VUILLEUMIER, A TUBE PULSE, GIFFORD MAC-MAHON, BRAYTON, JOULE THOMSON en circuit ouvert
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ou fermé avec bouteille ou compresseur.
S'agissant du fonctionnement du dispositif selon l'invention, il est à noter que les moyens de refroidissement complémentaires 32 peuvent être mis en marche simultanément ou non aux moyens cryogéniques principaux 31. En particulier, les moyens de refroidissement complémentaires 32 peuvent être mis en fonctionnement avant les moyens principaux 31. Dans ce cas, on met en oeuvre un refroidissement préalable à l'aide des moyens complémentaires 32. Cela permet de réduire le temps de mise en froid des moyens principaux 31 et de retarder leur échauffement. Il en résulte un gain en performances cryogéniques et en endurance pour le dispositif selon l'invention. Ce cas particulier de fonctionnement est plus spécifiquement
adapté à une utilisation cyclique du dispositif.
Les figures 3 à 10 font référence à des dispositifs cryogéniques de type STIRLING, et plus précisément STIRLING compact ou intégral pour
la fig. 3, et STIRLING éclaté ou "splittée" pour les figures 4 à 10.
La figure 3 montre un dispositif cryogénique 3 ainsi que son interface avec un équipement électronique et/ou optronique (e.g. caméra thermique) par l'intermédiaire d'une partie 4 d'un élément constitutif dudit
équipement 1.
Ce dispositif 3 comprend des moyens principaux cryogéniques 31
et des moyens de refroidissement complémentaires électroniques 32.
Les moyens principaux 31 se composent d'une machine STIRLING compact 311 et d'un cryostat 312 au sein duquel se trouve un doigt froid 7 de la micro-machine 31 1, ainsi que des composants 2 sensibles à la température, en particulier aux IR propres et parasites, dès lors qu'il s'agit de détecteurs IR. Ce cryostat 312 est une enceinte hermétique à double paroi 8, dans laquelle on a réalisé un vide d'isolement thermique
scellé, ce vide étant, par exemple, inférieur ou égal à 10-3 mbar.
Le fond du doigt froid 7 de ce cryostat 312 constitue donc la
source froide (QF, TF).
La double paroi isolante 8 du cryostat 312 présente une fenêtre 9 disposée en regard des composants sensibles formés par des détecteurs infrarouge.
2725779
Le doigt froid 7 fait partie d'une sonde 10 elle-même reliée à un
oscillateur de pression 11, l'ensemble 7, 10, 11, constituant la micro-
machine STIRLING compact 311-
Les moyens de refroidissement complémentaires 32 se présentent sous forme de plaques parallélépipédiques, et sont du type de ceux montrés à la figure 2 (thermoéléments construits selon la technologie collés). Dans cet équipement 1, les moyens de refroidissement complémentaires 32, de préférence le (ou les) module(s) de PELTIER 32 est intercalé entre au moins une partie des moyens cryogéniques principaux 31, en l'espèce, l'oscillateur de pression 11 et au moins une partie 4 de l'équipement 1. De cette façon, la région froide des moyens de refroidissement complémentaires 32, à savoir de préférence la face froide (FF) d'un module de PELTIER, est en liaison thermique avec au moins une partie de la zone chaude (QC1, TC1) des moyens cryogéniques principaux 31. De plus, la région chaude de ces moyens complémentaires 32, de préférence la face chaude (FC) d'un module de PELTIER, est en contact
thermique avec au moins une partie 4 de l'équipement 1.
Les liaisons thermiquement conductrices entre ces trois éléments
sont réalisées par collage et/ou vissage.
En fonctionnement, ce dispositif 3 permet le transfert de chaleur de la source froide "primaire" (QF, TF) à la source froide intermédiaire (QC1, TC1) située dans le module 32, jusqu'à la source chaude (QC2,
TC2) de la partie 4.
Avantageusement, ce dispositif 3 porte une enveloppe isolante 12 le recouvrant totalement, à l'exclusion de la fenêtre 9 et de l'interface avec la
partie 4 de l'équipement 1.
La figure 4 montre un dispositif 3 et son interface avec une partie 4 d'un équipement électronique et/ou optronique infrarouge 1. Ce dispositif se distingue de celui de la fig. 3, en ce que les moyens principaux cryogéniques 31 sont constitués par une machine STIRLING 31 1, de configuration éclatée ou "splittée". Dans cette fig. 4, les éléments communs avec la figure 3, sont désignés par les mêmes références. Ainsi, cette machine STIRLING "splittée" comprend un oscillateur de pression 11 constituant un premier sous-ensemble relié par l'intermédiaire d'un conduit
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13 au deuxième sous ensemble formé par la sonde 10 dont le doigt 7 est coiffé du cryostat 312. Le module PELTIER 32 est interposé entre
l'oscillateur de pression 11 et la partie 4 de l'équipement 1.
La figure 5 montre un dispositif 3 et son interface avec les parties 4 et 4' d'un équipement électronique et/ou optronique IR. A la différence de la forme de réalisation de la figure 4, le module PELTIER de refroidissement complémentaire 32 est ici localisé entre la tête de sonde 10 et la partie 4 de l'équipement 1. Il s'agit là encore d'un dispositif 31 machine STIRLING de type éclatée ou "splittée", dont les éléments sont désignés par les mêmes
références que celles de la forme de réalisation de la figure 4.
La figure 6 montre une deuxième variante de la machine du type éclatée ou "splittée" 31 1, dans laquelle le module PELTIER 32 est solidaire d'une partie 4 de l'équipement 1, par l'intermédiaire de sa face chaude, tandis que sa face froide est fixée à la face extérieure de la double paroi 8
du cryostat 312.
Les liaisons 4/32/312 sont évidemment thermiquement conductrices. Cette variante à cryostat refroidi par le module PELTIER est donnée, à titre d'exemple, pour une machine STIRLING, mais, bien entendu, il est clair qu'elle peut s'appliquer à tous les types et à toutes les
configurations de machines cryogéniques.
La fixation du refroidisseur PELTIER 32, sur le cryostat 312 permet de réduire les puissances cryogéniques maximales et nominales nécessaires du dispositif cryogénique 3, en maintenant ledit cryostat en dessous de la température ambiante et donc en réduisant les pertes
thermiques de ce dernier.
La figure 7 représente seulement une fraction de moyens cryogéniques principaux 31 formés par une machine STIRLING "splittée" 311. Cette fraction comprend la sonde 10 avec son doigt froid 7 coiffé du cryostat 312 et dont l'extrémité libre voisine avec les détecteurs IR ou composants sensibles 2. Selon cette variante, au moins une partie de la région chaude des moyens complémentaires 32 de refroidissement, en l'espèce le module de PELTIER, est fixée par des liaisons thermiquement conductrices, d'une part à la tête de sonde 10 par l'intermédiaire de sa face froide (FF) et, d'autre part, à au moins, en l'occurence un organe 15 d'échange thermique direct avec l'atmosphère ambiante, par l'intermédiaire
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de sa face chaude (FC). L'atmosphère ambiante est, en fait, l'intérieur de l'équipement 1. Cet organe 15 peut en fait être assimilé à un radiateur, dont l'importante surface d'échange permet une bonne évacuation de la chaleur pompée par les moyens 32, par convection naturelle et/ou par convection forcée avec circuit de ventilation. Cette troisième variante donne une liberté de mouvement à l'ensemble sonde/cryostat. En d'autres termes, les composants sensibles 2 sont mobiles avec l'organe 15 de type radiateur. On peut tirer avantageusement profit de cette caractéristique, e. g. dans les équipements optroniques IR, du type autodirecteurs de missiles, caméras thermiques, analyseurs de reconnaissance aérienne, systèmes de veille et de poursuite, écartomètres ou systèmes de transmission, éventuellement portables et autonomes. La quatrième variante, montrée à la figure 8, correspond au cas o l'oscillateur de pression 11 d'une machine cryogénique "splittée" est solidaire d'un module de PELTIER 32, lui-même relié à un radiateur 15' jouant le rôle d'organe d'échange thermique direct et permettant l'évacuation
de la chaleur pompée par les moyens complémentaires PELTIER 32.
Selon que l'oscillateur de pression 11 est disposé à l'intérieur ou à l'extérieur, de préférence à l'extérieur, de l'équipement 1, l'organe 15' a des échanges thermiques avec l'atmosphère interne et/ou externe de l'équipement. L'organe 15' se comporte comme un radiateur, apte à se refroidir par convection naturelle et/ou forcée à l'aide de tout moyen
approprié, tel qu'un ventilateur.
La figure 9 illustre une cinquième variante du mode de réalisation STIRLING "splittée". Dans cette variante, l'oscillateur de pression 11 est en liaison thermique avec un module de PELTIER 32. L'évacuation des calories, susceptibles d'être absorbées par ce module 32, est assumée par un élément de refroidissement 15", ce dernier étant indépendant et extérieur à l'équipement 1. Cet élément 15" est constitué par une plaque support refroidie par un circuit de fluide de refroidissement, par exemple d'eau froide. Selon une alternative, ce circuit peut être remplacé, notamment, par
un caloduc.
La figure 10 est la sixième variante avec une machine STIRLING du type éclatée ou "splittée" 311. Dans cette variante, le module PELTIER
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32 est agencé, de sorte qu'il puisse pomper de la chaleur au conduit 13 qui relie l'oscillateur de pression 11 à la sonde 10, pour la transmettre à la partie 4 de l'équipement 1. Le module 32 est en liaison thermiquement conductrice
avec le conduit 13 par l'intermédiaire d'une plaque métallique 14.
Il va de soi que les exemples de variantes montrées aux figures 4 à 10 peuvent être combinés entre eux par l'homme de métier, qui est à même de déterminer et de réaliser la forme d'exécution la plus appropriée à
l'application visée.
La figure 11 représente une troisième forme de réalisation d'un dispositif cryogénique 3 selon l'invention et de son interface avec une partie 4 d'un équipement électronique et/ou optronique IR1. Ce dispositif 3 comprend des moyens cryogéniques principaux 31 formés par un système
311, du type à détente JOULE-THOMSON.
Un tel système cryogénique peut se définir, de manière générale, en ce qu'il repose sur un principe de cryogénie, selon lequel on utilise l'abaissement de température créé par la détente libre d'un gaz à haute pression (par exemple 200 à 400 bars). Ce système peut fonctionner soit en circuit ouvert à partir d'une bouteille de gaz sous pression ou d'un compresseur, soit en circuit fermé à partir d'un compresseur. En circuit ouvert, le gaz basse pression obtenu après détente est évacué dans l'atmosphère. En circuit fermé, il est récupéré et recomprimé par le compresseur. Comme montré sur la figure 11, ce système JOULE-THOMSON 311 comprend un conduit d'amenée 16 de gaz haute pression HP provenant d'une bouteille ou d'un compresseur. Ce conduit 16 se prolonge par une boucle de thermalisation 17 qui est réalisée, par exemple et de façcon non limitative, par l'enroulement du tube haute pression autour d'une tête de refroidisseur 18. Cette dernière achemine ensuite le gaz haute pression vers l'échangeur de refroidisseur JOULE-THOMSON 19 et le gaz basse pression BP obtenu après détente, liquéfaction et ébullition, est évacué dudit échangeur 19. Le cryostat 312, à l'intérieur duquel se trouvent les détecteurs sensibles 2, coiffe l'échangeur JOULE-THOMSON 19. Les éléments communs avec les figures 3 à 10 précédentes sont désignés par
les mêmes références sur cette figure 11.
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Sur le plan du fonctionnement, la détente du gaz HP provoque sa liquéfaction, puis l'ébullition du liquide cryogénique entraîne le pompage de chaleur dans la source froide. Le gaz basse pression BP produit après ébullition, circule à contre courant dans l'échangeur 19, refroidit le gaz haute pression avant sa détente, puis est évacué, comme symbolisé par une flèche à la figure 11. Le module PELTIER 32 est intercalé entre la tête de refroidisseur JOULE THOMSON 19 et la partie 4 de l'équipement 1. Cette localisation du module 32 permet, grâce au refroidissement de la tête 18 et à la boucle de thermalisation 17, d'assurer le "pré-refroidissement" du gaz HP avant son entrée dans l'échangeur JOULE THOMSON 19. Ainsi, avec une puissance froide de l'ordre du watt, pour le refroidisseur PELTIER 32, on peut "pré- refroidir" le gaz HP de 30 à 35 C, pour un débit de l'ordre de
1 NIx mn-1.
De plus, s'agissant du fonctionnement du refroidisseur PELTIER 32, on peut avantageusement le mettre sous tension avant l'ouverture du circuit HP du système cryogénique 311 JOULE THOMSON. Cela permet un "prérefroidissement" du cryostat 312 et de la tête du refroidisseur 18. Les frigories ainsi obtenues sont susceptibles de permettre la réduction de la durée de la phase de mise en froid et de diminuer le temps de réponse de
I'effet du refroidisseur PELTIER 32, en régime nominal de fonctionnement.
La figure 12 montre une variante de la forme de réalisation de la figure 11. Selon cette variante, le conduit 16 d'amenée du gaz haute pression est couplé au moyen complémentaire 32 de refroidissement à effet
PELTIER.
Le module PELTIER 32 est fixé sur une partie 4 de l'équipement 1 et le conduit d'amenée 16 présente un serpentin échangeur thermique 20 (tube capillaire) brasé sur une plaque métallique 21 assurant la liaison
thermique avec le module 32.
Pour en terminer avec cette exemplification non limitative des réalisations de l'équipement 1 du dispositif 3 de l'invention, on peut ajouter que dans le cas d'un dispositif comprenant des moyens cryogéniques principaux du type JOULE THOMSON en circuit ouvert avec bouteille HP, il est possible de "pré-refroidir" ladite bouteille de gaz HP avec des moyens de refroidissement complémentaires électroniques (e.g. modules PELTIER) avant la mise en fonctionnement du dispositif. Ce "pré-refroidissement"
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permet de débuter la mise en froid à fort débit avec du gaz à haute pression HP refroidi et, donc, de réduire le temps de mise en froid et la consommation de gaz. Les performances en régime nominal sont également améliorées par ce biais. Cela démontre encore, s'il en était besoin, que toute partie du dispositif cryogénique (telle que la bouteille de gaz sous pression) peut être
associée aux moyens de refroidissement complémentaires selon l'invention.
Pour terminer cet exposé avec des considérations d'ordre général, on précise qu'il va de soi que l'invention ne se limite pas aux modes de réalisation et à leurs variantes décrites supra. Au contraire, elle englobe, notamment, toutes les réalisations faisant intervenir un ou plusieurs modules PELTIER 32 sur un dispositif de refroidissement équipé de moyens
principaux de type STIRLING, JOULE THOMSON, ou autres.
Selon un autre de ses aspects, I'invention concerne des équipements électroniques et/ou optroniques, per se du type autodirecteurs de missiles, caméras thermiques, analyseurs de reconnaissance aérienne, systèmes de veille et de poursuite, écartomètres ou systèmes de transmission, certains de ces équipements pouvant être éventuellement
portables et autonomes.
On aura compris, à la lecture de ce qui précède, que l'équipement selon l'invention est refroidissable par convection naturelle dans l'air ambiant et/ou, au besoin, par un système de refroidissement extérieur complémentaire comme, par exemple, un système de refroidissement à eau
(applications marines) ou un caloduc adapté.
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Claims (16)

REVENDICATIONS
1. Dispositif cryogénique (3) destiné à être utilisé, notamment, pour refroidir des composants (2) sensibles à la température, en particulier au rayonnement infrarouge, et appartenant à des équipements (1) électroniques et/ou optroniques, ledit dispositif étant du type de ceux comprenant des moyens cryogéniques (3) aptes à produire des températures inférieures ou égales à environ 210 K, de préférence à environ 180 K et, plus préférentiellement encore, comprises dans une plage de 50 à 150 K et ayant: - soit un coefficient de performance (COP) compris entre 1 et 20 %, de préférence entre 2 et 10 %, dans le cas de moyens en circuit fermé, soit une différence d'enthalpie de détente de gaz supérieure ou égale à J.g-1, de préférence comprise entre 10 et 70 J.g- 1 et, plus préférentiellement encore, entre 10 et 40 J.g-1, dans le cas de moyens en circuit ouvert, caractérisé en ce que les susdits moyens cryogéniques sont des moyens principaux (31) et sont associés à des moyens de
refroidissement complémentaires (32) électroniques.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de refroidissement complémentaires (32) électroniques sont du type thermoélectrique à effet PELTIER et/ou thermomagnétique à effet
ETTINGHAUSEN, de préférence de type thermoélectrique.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de refroidissement (32) sont à effet PELTIERet sont constitués: - par au moins un couple thermoélectrique comprenant un
élément semi-conducteur de type n et un élément semi-
conducteur de type inverse p - et, de préférence, par plusieurs de ces couples thermoélectriques en série sur le plan électrique et en parallèle sur le plan thermique, de façcon à former au moins un module à effet thermique PELTIER mono ou multicouches. de préférence du type de ceux construits selon la technologie collée, et présentant au moins une
face froide (FF) et au moins une face chaude (FC).
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4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de refroidissement complémentaires (32) sont constitués par
plusieurs modules à effet PELTIER.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,
caractérisé: - en ce que les moyens cryogéniques principaux (31) comprennent au moins une zone froide (QF, TF) comportant le (ou les) composant(s) sensible(s) et au moins une zone chaude (QC1, TC1), - en ce que les moyens de refroidissement complémentaires (32) présentent, d'une part, au moins une région froide, de préférence une face froide (FF) d'un module à effet PELTIER et, d'autre part, au moins une région chaude (QC2, TC2), de préférence une face chaude (FC) d'un module à effet PELTIER, - et en ce que cette région (face) froide des moyens complémentaires (32) est reliée thermiquement à la zone chaude des moyens principaux (31), soit directement par contact physique, soit indirectement par l'intermédiaire du
reste (4) de l'équipement (1).
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que la région chaude des moyens de refroidissement complémentaires (32), de préférence une face chaude d'un module à effet PELTIER, est reliée thermiquement à l'équipement (1), de manière à pouvoir évacuer de la chaleur: - par l'intermédiaire d'au moins une partie de l'équipement comprenant le (ou les) composant(s) à refroidir, la liaison étant réalisée, soit directement par contact physique, soit indirectement, - et/ou par l'intermédiaire d'au moins un organe d'échange thermique direct avec l'atmosphère interne de
l'équipement (1).
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7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6,
caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément de refroidissement
(15', 15"):
- indépendant de l'équipement (1), - relié thermiquement à la région chaude des moyens complémentaires de refroidissement (32), - et permettant d'évacuer la chaleur susceptible d'être
accumulée par ces derniers.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7,
caractérisé: - en ce que la zone froide (QF, TF) comprend au moins deux étages (QF1, TF1) et (QF2, TF2) avec TF1 TF2, - et en ce que les moyens de refroidissement complémentaires (32) sont reliés thermiquement à l'étage (QF1, TF1), par l'intermédiaire de leur région froide, par
la face froide (FF) d'un module à effet PELTIER.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8,
caractérisé en ce que les moyens cryogéniques principaux (31) fonctionnent selon l'un des cycles thermodynamiques suivants: STIRLING,
VUILLEUMIER, A TUBE PULSE, GIFFORD MAC-MAHON, BRAYTON,
JOULE THOMSON en circuit fermé ou ouvert, avec bouteille ou compresseur.
10. Equipement (1) comprenant des composants à refroidir sensibles à la température, en particulier au rayonnement infrarouge, et
équipé du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9,
caractérisé en ce que les moyens de refroidissement complémentaires (32), de préférence le (ou les) module(s)) de PELTIER, sont intercalés entre au moins une partie des moyens cryogéniques principaux et au moins une partie (4) de l'équipement (1), de telle sorte que, d'une part, la région froide des moyens de refroidissement complémentaires (32) à savoir de préférence la face froide (FF) d'un module de PELTIER, soit en liaison thermique avec au moins une partie de la zone chaude (QC1, TC1) des moyens cryogéniques principaux (31) et/ou du reste (4) de l'équipement (1)
24 2725779
et que, d'autre part, la région chaude de ces moyens complémentaires 32, de préférence la face chaude (FC) d'un module de PELTIER, soit en contact
thermique avec au moins une partie (4) de l'équipement (1).
11. Equipement (1) comprenant des composants à refroidir sensibles à la température, en particulier au rayonnement infrarouge, et
équipé du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9,
caractérisé en ce qu'au moins une partie de la région chaude des moyens complémentaires de refroidissement (32) comprend au moins un organe (15, ') d'évacuation de la chaleur dans l'atmosphère ambiante interne et/ou externe à l'équipement (1) et/ou au moins un élément de refroidissement
(15', 15") indépendant et extérieur à l'équipement (1).
12. Equipement selon la revendication 10 ou 11, caractérisé: - en ce qu'il comprend au moins un organe d'évacuation de la chaleur dans l'atmosphère interne de l'équipement, - et en ce que cet organe d'évacuation est mobile avec le
(ou les) composant(s) à refroidir.
13. Equipement (1) selon l'une quelconque des revendications 10
à 12, caractérisé en ce que les liaisons (11) thermoconductrices entre ces éléments constitutifs (31, 32, 4, 15, 15', 15") sont réalisées à l'aide d'au moins l'une des techniques suivantes: - fixation par vis avec forte pression, de préférence avec mise en oeuvre d'une graisse de contact à l'interface, - collage avec adhésif thermiquement conducteur,
- soudure.
14. Equipement selon l'une quelconque des revendications 10 à
13, caractérisé en ce que le dispositif cryogénique selon l'une quelconque
des revendications 1 à 8 dont il est équipé, est isolé thermiquement à
l'exclusion au moins de la zone d'échange thermique entre la région chaude des moyens de refroidissement complémentaires (32) et le reste de
l'équipement (1) et/ou l'atmosphère ambiante.
15. Equipement selon l'une quelconque des revendications 10 à
14, caractérisé en ce qu'il est constitué par un équipement optronique (IR),
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du type autodirecteur de missiles, caméras thermiques, analyseurs de reconnaissance aérienne, systèmes de veille et de poursuite, écartomètres ou systèmes de transmission, certains de ces équipements pouvant être
éventuellement portables et autonomes.
16. Equipement selon l'une quelconque des revendications 10 à
, caractérisé en ce qu'il est refroidissable par convection naturelle dans l'air ambiant et/ou à l'aide d'un système de refroidissement extérieur complémentaire.
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