JPS62298730A - 赤外線検知器 - Google Patents
赤外線検知器Info
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- JPS62298730A JPS62298730A JP61141870A JP14187086A JPS62298730A JP S62298730 A JPS62298730 A JP S62298730A JP 61141870 A JP61141870 A JP 61141870A JP 14187086 A JP14187086 A JP 14187086A JP S62298730 A JPS62298730 A JP S62298730A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/06—Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity
- G01J5/061—Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity by controlling the temperature of the apparatus or parts thereof, e.g. using cooling means or thermostats
Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
３、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
この発明は、 Ｉｎ８ｂ 、 ＨｇＣｄＴｅ 、
Ｐｂ８ｎＴｅ等で極低温に冷却して動作させる赤外線検
知素子を具備する赤外線検知器に関するものである。
Ｐｂ８ｎＴｅ等で極低温に冷却して動作させる赤外線検
知素子を具備する赤外線検知器に関するものである。
第５図は従来の赤外線検知器の構成例を示すもので９図
においてｆｌｌは低温保持容器で、ガラス製の内筒（２
）、外筒（３）、フランジ（４１，赤外線透過材料（例
えばＧｅ ）であるウィンド（５）、赤外線検知素子（
６１を具備したパッケージ（７）で構成されている。
においてｆｌｌは低温保持容器で、ガラス製の内筒（２
）、外筒（３）、フランジ（４１，赤外線透過材料（例
えばＧｅ ）であるウィンド（５）、赤外線検知素子（
６１を具備したパッケージ（７）で構成されている。
上記ウィンド（５１は、真空用接着剤（例えばＶＡＲＩ
ＡＮ社商標ＴＯＲＲ５ＥＡＬ ）によって上記外筒（３
）の端面に接着されている。（８：はジュールトムソン
冷却器で、スパイラル状に巻かれたフィンチューブ（９
）とノズルα１を具備しており、高圧ガス（例えば窒素
）の充填されたボンベ［１１）と弁α２を介して配管０
３によって連通している。ここで、低温保持容器（１１
の内部は、外部からの侵入熱を遮断するため、 １０
−５〜１０−５７ＯＲＲ程度の真空に保たれている。赤
外線検知素子（６１の信号は金属解ａ４により、端子ａ
９から低温保持容器＋１１の外部に取出すことかできる
。
ＡＮ社商標ＴＯＲＲ５ＥＡＬ ）によって上記外筒（３
）の端面に接着されている。（８：はジュールトムソン
冷却器で、スパイラル状に巻かれたフィンチューブ（９
）とノズルα１を具備しており、高圧ガス（例えば窒素
）の充填されたボンベ［１１）と弁α２を介して配管０
３によって連通している。ここで、低温保持容器（１１
の内部は、外部からの侵入熱を遮断するため、 １０
−５〜１０−５７ＯＲＲ程度の真空に保たれている。赤
外線検知素子（６１の信号は金属解ａ４により、端子ａ
９から低温保持容器＋１１の外部に取出すことかできる
。
次に以上のような構成からなる従来の赤外線検知器の動
作について説明する。弁１ｚを開放し、ボンベｔ１１１
からジュールトムノン冷却器（８１に高圧ガスを供給す
ると、スパイラル状に巻かれたフィンチューブ（９）を
通ってノズル帥からガスか噴出する。
作について説明する。弁１ｚを開放し、ボンベｔ１１１
からジュールトムノン冷却器（８１に高圧ガスを供給す
ると、スパイラル状に巻かれたフィンチューブ（９）を
通ってノズル帥からガスか噴出する。
この時ガスは高圧から低圧（大気圧）に開放されるため
、ジュールトムソン効果によって温度降下する。この温
度降下は微々たるものであるか９円筒（２）の内側に沿
って排出されるガスと、フィンチューブ（９１の内部を
流れる新たに供給されるガスこの間に熱交換を行なわせ
ることにより、究極的には上記ガスはその液化温度（窒
素の場合で７７’Ｋ）に達する。赤外線検知素子（６）
およびパッケージ（７）は上記液化温度に運したガスを
吹きつけられることにより極低温に冷却されることにな
るか、上記ジュールトムソン効果益の冷却能力は通常Ｉ
Ｗ〜５Ｗ程度と少ないので、外部からの熱侵入を妨げな
げればノズル＋ｌ［Ｉから噴出するガスを液化温度に到
達せしめる事はできない。低温保持容器（１）は外部か
らの侵入熱を遮断するための容器であり、内筒（２１，
外筒（３）、フランジ（４）、ウィンド（５１で囲まれ
ている容器内部は外部と密閉され、かつ真空に保たれて
いる。
、ジュールトムソン効果によって温度降下する。この温
度降下は微々たるものであるか９円筒（２）の内側に沿
って排出されるガスと、フィンチューブ（９１の内部を
流れる新たに供給されるガスこの間に熱交換を行なわせ
ることにより、究極的には上記ガスはその液化温度（窒
素の場合で７７’Ｋ）に達する。赤外線検知素子（６）
およびパッケージ（７）は上記液化温度に運したガスを
吹きつけられることにより極低温に冷却されることにな
るか、上記ジュールトムソン効果益の冷却能力は通常Ｉ
Ｗ〜５Ｗ程度と少ないので、外部からの熱侵入を妨げな
げればノズル＋ｌ［Ｉから噴出するガスを液化温度に到
達せしめる事はできない。低温保持容器（１）は外部か
らの侵入熱を遮断するための容器であり、内筒（２１，
外筒（３）、フランジ（４）、ウィンド（５１で囲まれ
ている容器内部は外部と密閉され、かつ真空に保たれて
いる。
しかし２以上のような構成の従来の赤外線検知器は次の
ような問題点があった。
ような問題点があった。
何） ウィンド（５）と外筒（３）の接合のため使用し
ている接着剤は有機生成物であるから長期的に見れば、
多量の有機ガスを放出し、低温保持容器ｆｉｌの真空度
維持上、特に寿命という面で好ましくない。
ている接着剤は有機生成物であるから長期的に見れば、
多量の有機ガスを放出し、低温保持容器ｆｉｌの真空度
維持上、特に寿命という面で好ましくない。
←）主要構造部材である内筒（２１，外筒１３１．フラ
ンジ（４１かガラス製で靭性に欠けるので敵しい耐振動
性、耐衝撃性が要求される場合（例えはミサイル、航空
機等に搭載される場合）には機械的強度の面で適さない
。
ンジ（４１かガラス製で靭性に欠けるので敵しい耐振動
性、耐衝撃性が要求される場合（例えはミサイル、航空
機等に搭載される場合）には機械的強度の面で適さない
。
ｅ→ 低温保持容器（１）の円筒（２）にはジュールト
ムソン冷却器（８１が挿入され、この時上記内筒（２１
とジュールトムソン冷却器（８１この隙間は、ノズルａ
１から噴出され外部へ排出されるガスとフィンチューブ
（９１内を流れる新たに供給されるガスこの熱交換効率
に大きな影智を与えるので９円筒（２１には梢密な加工
寸法精度が要求されるが、内筒（２）がガラス製なので
研磨等生産性の悪い加工手段でなければ達成できない。
ムソン冷却器（８１が挿入され、この時上記内筒（２１
とジュールトムソン冷却器（８１この隙間は、ノズルａ
１から噴出され外部へ排出されるガスとフィンチューブ
（９１内を流れる新たに供給されるガスこの熱交換効率
に大きな影智を与えるので９円筒（２１には梢密な加工
寸法精度が要求されるが、内筒（２）がガラス製なので
研磨等生産性の悪い加工手段でなければ達成できない。
この発明は以上のような問題点を改善するためになされ
たもので、真空度維持の寿命が長く９機械的強度が高く
、かつ生産性の良い赤外線検知器を提案するものである
。
たもので、真空度維持の寿命が長く９機械的強度が高く
、かつ生産性の良い赤外線検知器を提案するものである
。
この発明に係る赤外線検知器は、主要構造部材である内
筒、外筒、フランジを金属性にし９％に内筒をコバール
製にし、内筒の外面にガラス層を融着して、そのガラス
層の中に金属側を埋没させ。
筒、外筒、フランジを金属性にし９％に内筒をコバール
製にし、内筒の外面にガラス層を融着して、そのガラス
層の中に金属側を埋没させ。
さらにガラス層の外側に金属蒸着膜を形成したものであ
る。
る。
この発明においては１円筒を熱伝導率か低く。
機械加工精度か得やすく、かつガラスとほぼ熱膨張率の
等しいコパール製とし９円筒の外側にガラス層を形成し
、そのガラス層に金属線を埋没し。
等しいコパール製とし９円筒の外側にガラス層を形成し
、そのガラス層に金属線を埋没し。
さらにガラス層の表面に金属蒸着膜を形成して。
外筒から内筒へのふく射熱とフランジ側から内筒を伝わ
ってくる外部からの熱侵入を少なくして。
ってくる外部からの熱侵入を少なくして。
さらに内筒の機械加工精度を維持したままで低温保持容
器を真空維持する。
器を真空維持する。
第１図はこの発明による赤外線検知器の構成例を示す図
であり、第１図は第２図の一部詳細を示す図である。第
１図および第２図ではジュールトムソン冷却器、配管、
弁ボンベ等この発明と直接係りのない部品は省略してい
る。
であり、第１図は第２図の一部詳細を示す図である。第
１図および第２図ではジュールトムソン冷却器、配管、
弁ボンベ等この発明と直接係りのない部品は省略してい
る。
図において、（２）は内筒で金属を円筒状に成形したも
ので、一方の端面にはプレート（２’）を介して赤外線
検知素子（６１を具備するパッケージ（７）が設けられ
ており、もう一方の端面には入出力の気密端子＋１９か
ハーメチックされた金属製のフランジ（４）か接合され
ている。上記内筒（２）の外面には０１〜０．４鶴のガ
ラス層αＧがあり、金属線■はこのガラス層ｆｉｅに埋
設されており、金属側どおしおよび内筒（２１と電気的
に絶縁状態で支持されている。またガラス層ａＳの表面
には金属蒸着膜（１８勺が形成され。
ので、一方の端面にはプレート（２’）を介して赤外線
検知素子（６１を具備するパッケージ（７）が設けられ
ており、もう一方の端面には入出力の気密端子＋１９か
ハーメチックされた金属製のフランジ（４）か接合され
ている。上記内筒（２）の外面には０１〜０．４鶴のガ
ラス層αＧがあり、金属線■はこのガラス層ｆｉｅに埋
設されており、金属側どおしおよび内筒（２１と電気的
に絶縁状態で支持されている。またガラス層ａＳの表面
には金属蒸着膜（１８勺が形成され。
外筒からのふく射熱が伝わりにくいようにしてある。（
３１は外筒で金属（例えばステンレス）を円筒状に成形
したもので９片方の端面ば上＝ａフランジ（４１と接合
され、もう一方の端面には赤外線透過材料（例えばＧｅ
）である円板状のウィンド（５１がガラス融看ｍ鰭に
より固定されている。さらに、外筒（３１の内側は金属
蒸着膜０＆が形成され、内筒（２）、パッケージ（７）
および赤外線検出素子（６）に外筒（３）からのふく射
熱が伝わりにくいようになっている。上記フランジ（４
）は検出素子（６１からの信号を低温保持容器＋１１の
外部に取り出す必要性からガラスで絶縁された気密端子
α９を有している。
３１は外筒で金属（例えばステンレス）を円筒状に成形
したもので９片方の端面ば上＝ａフランジ（４１と接合
され、もう一方の端面には赤外線透過材料（例えばＧｅ
）である円板状のウィンド（５１がガラス融看ｍ鰭に
より固定されている。さらに、外筒（３１の内側は金属
蒸着膜０＆が形成され、内筒（２）、パッケージ（７）
および赤外線検出素子（６）に外筒（３）からのふく射
熱が伝わりにくいようになっている。上記フランジ（４
）は検出素子（６１からの信号を低温保持容器＋１１の
外部に取り出す必要性からガラスで絶縁された気密端子
α９を有している。
ところで、この真空断熱容器（１１は外部からの熱侵入
をできるだけ少なくシ、かつジュールトムソン冷却器（
８）による冷却をできるたけ効率よく赤外線検出素子（
６１に伝えてやる必要かあるか、熱侵入のうちわけは、
第３図のようになっているから。
をできるだけ少なくシ、かつジュールトムソン冷却器（
８）による冷却をできるたけ効率よく赤外線検出素子（
６１に伝えてやる必要かあるか、熱侵入のうちわけは、
第３図のようになっているから。
この図かられかるように熱侵入を減らすには特にフラン
ジ（４）から円筒（２１への熱伝導による侵入を小さく
するのが効果的↑ある。すなわち、内筒（２１はできる
だけ肉厚を薄くシ、またフィンチューブ（９）が挿入さ
れるため、内面の表面あらさが少なく。
ジ（４）から円筒（２１への熱伝導による侵入を小さく
するのが効果的↑ある。すなわち、内筒（２１はできる
だけ肉厚を薄くシ、またフィンチューブ（９）が挿入さ
れるため、内面の表面あらさが少なく。
かつよい寸法精度を得られ、さらにガラスの熱膨張率と
ほぼ等しく、かつ熱伝導を小さくするために第４図から
れかるようにコバールの材料を用いるのが適切である。
ほぼ等しく、かつ熱伝導を小さくするために第４図から
れかるようにコバールの材料を用いるのが適切である。
従がって、上記のような構成にすれば冷却性能のよい低
温保持容器を形成することができる。
温保持容器を形成することができる。
なお、上記実施例では円筒（２）の材質をコノ（−ルと
したが、第４図かられかるようにチタン合金にし、ガラ
ス層（１Ｇの熱膨張係数をチタン合金と近いガラスの種
類を選定してやれば同様かそれ以上熱侵入を減らすこと
ができる。
したが、第４図かられかるようにチタン合金にし、ガラ
ス層（１Ｇの熱膨張係数をチタン合金と近いガラスの種
類を選定してやれば同様かそれ以上熱侵入を減らすこと
ができる。
この発明による赤外線検知器は以上のような構成から成
るため２次のような利点がある。
るため２次のような利点がある。
ビ１ 主要構造部拐である円筒（２）、外筒（３）、フ
ランジ（４１が金属性であることから９機械的強度にす
ぐれ、厳しい耐振性、耐衝撃性が要求さレル場合（例え
ば、ミサイルや航空機に恰軟される場合）でも、要求を
満足することかできる。
ランジ（４１が金属性であることから９機械的強度にす
ぐれ、厳しい耐振性、耐衝撃性が要求さレル場合（例え
ば、ミサイルや航空機に恰軟される場合）でも、要求を
満足することかできる。
知）従来のガラス製の赤外線検知器に比較して。
プレス加工１機械加工が可能なので９寸法精度が容易に
得られ生産性が極めて良くなる。
得られ生産性が極めて良くなる。
（ハ）円筒（２）がコバールであり１機械加工により極
薄にできることから、フランジ（４）の方向からの侵入
熱を伝わりにりくシ、またガラス層ｆｉｅに金属線Ｉが
埋没され、さらにその外側に金属蒸着膜（１Ｂ’）が形
成されているのでふく射による熱侵入を減少させるため
、冷却効率が高く２機器の誤動作が少ない。すなわち、
高性能で高信頼性の赤外線検知器とすることができる。
薄にできることから、フランジ（４）の方向からの侵入
熱を伝わりにりくシ、またガラス層ｆｉｅに金属線Ｉが
埋没され、さらにその外側に金属蒸着膜（１Ｂ’）が形
成されているのでふく射による熱侵入を減少させるため
、冷却効率が高く２機器の誤動作が少ない。すなわち、
高性能で高信頼性の赤外線検知器とすることができる。
第１図はこの発明による赤外線検知器の実施例を示す断
面図、第２図は第１図のＡｍを詳細に説明した断面図、
第３図は赤外線検知素子へ入ってくる熱量の割合を示す
図、第４図は金属材料の熱伝導率を示す図、第５図は従
来の赤外線検知器の構成図である。 図において、（１）は低温保持容器、（２）は円筒。 （２′）はプレート、（３）は外筒、（４）はフランジ
、（５）はウィンド、（６）は赤外線検出素子、（７）
はノ（ツケージ、（８１はジュールトムソン冷却器、
ｆ１４１は金属線。 Ｇｅはガラス層、 （１Ｂ’）は金属蒸着膜、 （
１９は気密端子である。 なお９図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。
面図、第２図は第１図のＡｍを詳細に説明した断面図、
第３図は赤外線検知素子へ入ってくる熱量の割合を示す
図、第４図は金属材料の熱伝導率を示す図、第５図は従
来の赤外線検知器の構成図である。 図において、（１）は低温保持容器、（２）は円筒。 （２′）はプレート、（３）は外筒、（４）はフランジ
、（５）はウィンド、（６）は赤外線検出素子、（７）
はノ（ツケージ、（８１はジュールトムソン冷却器、
ｆ１４１は金属線。 Ｇｅはガラス層、 （１Ｂ’）は金属蒸着膜、 （
１９は気密端子である。 なお９図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。
Claims (1)
- 金属製の内筒と、この内筒の外面に設けられたガラス層
と、上記ガラス層に埋設された金属線と、上記ガラス層
の外面に配設した金属蒸着膜と、上記内筒の一端に設け
られた赤外線検知素子と、上記内筒の他の端面に設けら
れた入出力端子を有する金属製のフランジと、上記フラ
ンジの外周に適合し、かつ上記内筒をおおうように取り
付けられた金属製の外筒と、上記外筒の上記フランジと
反対側の端面に設けられた赤外線透過材料であるウイン
ドとを具備したことを特徴とする赤外線検知器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61141870A JPS62298730A (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | 赤外線検知器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61141870A JPS62298730A (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | 赤外線検知器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62298730A true JPS62298730A (ja) | 1987-12-25 |
Family
ID=15302077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61141870A Pending JPS62298730A (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | 赤外線検知器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62298730A (ja) |
-
1986
- 1986-06-18 JP JP61141870A patent/JPS62298730A/ja active Pending
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