JPS6214710Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (a) 考案の技術分野 本考案は冷却型光電変換装置に係り、特にヘリ
ウムガス循環型冷凍機を用いて半導体光電変換素
子を低温に冷却して動作せしめる光電変換装置の
冷凍機組み込み構造の改良に関するものである。

(b) 従来技術と問題点 一般に半導体の光電効果を利用した光電変換装
置、例えば長波長の赤外線領域で用いられる赤外
線検知装置では実装された赤外線検知素子を常温
よりはるかに低温度の例えば通常、液体窒素の沸
点（77〓）近傍の温度にまで冷却しないと良好に
動作しない性質がある。従つてかかる赤外線検知
素子は、例えばガラス製の外管と内管からなる２
重管デユワ構造の断熱容器における外管の一部に
設けられた透光窓に対向する内管の真空側冷却基
台上に配設され、かつ該内管内に例えばヘリウム
（He）ガス循環型冷凍機を、そのクーリングロツ
ドが前記冷却基台と連結される形に挿設し、さら
に挿設された前記冷凍機のクーリングロツドと内
管との間の間隙は真空に排気されている。該間隙
内を真空に保持する目的は、前記冷凍機が動作中
の内管内に外気が流入し、該間隙の低温領域に露
や霜が付着したり、また外気ガス分子の熱伝導に
よつて熱が間隙内に侵入することを防止するため
である。しかしてこのように配設された前記冷凍
機によつて赤外線検知素子を効率よく低温に冷却
して良好に動作せしめる構成がとられている。

ところが上述の如き構成の赤外線検知用光電変
換装置にあつては、前記断熱容器と冷凍機との気
密封着部が永久的な気密封止構造がとられていな
いため、前記気密封着部よりの超微少気密漏洩は
避けられず、その上前記内管内に挿設されたクー
リングロツド及び該クーリングロツドと冷却基台
とのインジウム（In）半田付け個所等に吸着され
ているガスの放出などに起因して前記内管とクー
リングロツドとの間隙の真空度が劣化し、長期に
わたつて真空断熱効果を期待することができない
不都合があつた。

(c) 考案の目的 本考案は上記従来の不都合を改善するためにな
されたもので、その目的は、ヘリウムガス循環型
冷凍機が気密に挿設され、かつ真空に保持された
内管内の間隙の真空度を簡単なガス吸着構造をも
うけることによつて長期にわたり持続し得るよう
にした新規な冷却型光電変換装置を提供せんとす
るものである。

(d) 考案の構成 そして上記目的を達成するため、本考案の冷却
型光電変換装置は、透光窓を設けた外管と、該透
光窓に対向して冷却基台を介して半導体光電変換
素子を配設した内管よりなり、かつその内外両管
の空間を真空とした２重管構造の断熱容器内に前
記冷却基台を冷却するようにガス循環型冷凍機の
クーリングロツドを真空気密状に挿設してなる構
成において、前記断熱容器とクーリングロツドと
の間の間隙部に真空度劣化防止用ガス吸着剤を配
設してなることを特徴とするものである。

(e) 考案の実施例 以下図面を用いて本考案の好ましい実施例につ
いて詳細に説明する。

図は本考案に係る冷却型光電変換装置の一実施
例を示す要部縦断面図であり、本実施例において
は本考案を横型赤外線検知装置に適用した場合の
例で説明する。図において１及び２は２重管デユ
ワ構造の断熱容器を構成するガラス製の外管及び
内管であり、３は外管１の側部に設けられた赤外
線透過性の透光窓、４は該透光窓３に対向して内
管２の冷却部材５の側部に冷却基台６を介して固
着された赤外線検知素子である。そして前記内外
両管１と２の間は真空に保たれデユワ構造の断熱
容器が構成されている。また該断熱容器には、例
えばヘリウムガス循環型冷凍機８が、そのクーリ
ングロツド９の先端部を内管２内の冷却部材５に
インジウム（In）等の接合金属７を介して接続す
る形に挿設され、かつ該容器のベロー１０付きフ
ランジ部１１に図示の如くＯリング１２を介して
ねじ１３によつて気密に取り付けられ、さらに前
記内管２とクーリングロツド９との間の間隙は排
気されて真空に保たれている。以上の構成までが
従来の赤外線検知装置と同様であるが、本考案に
おいては、さらに上記内管２とクーリングロツド
９との間の真空間隙の真空度劣化を防止するため
に、該間隙内にガス吸着剤１５を内設した構成が
とられている。即ち、具体的には、本実施例の場
合、図示のように内管２の開口部を構成するベロ
ー１０付きフランジ部１１にもうけられた多数の
通気孔を有する吸着剤収容部１４内に例えば、水
分及び各種ガス等を効果的に吸着する特性を有す
るモレキユラシーブ、活性アルミナ、あるいは活
性炭等からなるガス吸着剤１５を収容した構成と
する。

なお本装置構造において断熱容器と前記冷凍機
８との間にベロー１０を介在させているのは、前
記冷凍機８の動作時の振動が直接的に断熱容器側
へ伝わることを緩和するためである。

このように内管２とクーリングロツド９との間
の真空間隙にガス吸着剤１５を内蔵せしめた構成
とすることにより、当該真空間隙の真空度が従来
の如き超微少漏洩や内部構成部材からのガス放出
によつて劣化することが防止され、長期にわたり
安定に維持することが可能となる。

(f) 考案の効果 以上の説明から明らかなように本考案に係る冷
却型光電変換装置の構成によれば、内管とクーリ
ングロツドとの間の真空間隙にガス吸着剤を内蔵
せしめた構成がとられているので、当該真空間隙
の真空度劣化が大幅に防止され、その真空寿命を
大きく延長させることが可能となり、かかる構造
の光電変換装置の冷却性能が向上する等、実用上
すぐれた利点を有し、本実施例によつて説明した
赤外線検知用光電変換装置に限らず、ヘリウムガ
ス循環型冷凍機を組み込んだ赤外線半導体レーザ
装置等の各種冷却型光電変換装置に適用して極め
て有利である。

【図面の簡単な説明】

図は本考案に係る冷却型光電変換装置の一実施
例構造を示す要部縦断面図である。 図において、１は外管、２は内管、３は透光
窓、４は赤外線検知素子、５は冷却部材、６は冷
却基台、７はインジウム半田、８はヘリウムガス
循環型冷凍機、９はクーリングロツド、１０はベ
ロー、１１はフランジ部、１４は吸着剤収容部、
１５はガス吸着剤を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 透光窓を設けた外管と、該透光窓に対向して冷
   却基台を介して半導体光電変換素子を配設した内
   管よりなり、かつその内外両管の間の空間を真空
   とした２重管構造の断熱容器内に、前記冷却基台
   を冷却するようにガス循環型冷凍機のクーリング
   ロツドを真空気密状に挿設してなる構成におい
   て、前記断熱容器とクーリングロツドとの間の間
   隙部に真空度劣化防止用ガス吸着剤を配設してな
   ることを特徴とする冷却型光電変換装置。