RU2715814C1 - Method for radiometric calibration, control of characteristics and tests of optical-electronic and optical-mechanical devices and a cryogenic vacuum unit which realizes this method - Google Patents

Method for radiometric calibration, control of characteristics and tests of optical-electronic and optical-mechanical devices and a cryogenic vacuum unit which realizes this method Download PDF

Info

Publication number
RU2715814C1
RU2715814C1 RU2018137921A RU2018137921A RU2715814C1 RU 2715814 C1 RU2715814 C1 RU 2715814C1 RU 2018137921 A RU2018137921 A RU 2018137921A RU 2018137921 A RU2018137921 A RU 2018137921A RU 2715814 C1 RU2715814 C1 RU 2715814C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vacuum
cryogenic
optical
radiometric calibration
equipment
Prior art date
Application number
RU2018137921A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Михайлович Гектин
Сергей Михайлович Зорин
Дмитрий Олегович Трофимов
Роман Викторович Андреев
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС"
Priority to RU2018137921A priority Critical patent/RU2715814C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2715814C1 publication Critical patent/RU2715814C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/56Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating moisture content
    • G01N25/58Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating moisture content by measuring changes of properties of the material due to heat, cold or expansion
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/72Investigating presence of flaws

Abstract

FIELD: test equipment.
SUBSTANCE: disclosed group of inventions relates to optical-electronic, optical-mechanical and cryogenic-vacuum engineering and is intended for accurate radiometric calibration, research and testing of optical-electronic and optical-mechanical devices, as well as of the radiation cooling systems under the conditions of vacuum, low background thermal radiation and under the conditions simulating outer space. Invention relates to optical-electronic, optical-mechanical and cryogenic-vacuum engineering and is intended for accurate radiometric calibration, research and testing of optical-electronic and optical-mechanical devices in conditions of vacuum, low background thermal radiation and in conditions imitating space.
EFFECT: high accuracy of radiometric calibration and monitoring of equipment characteristics, expansion of types of measurement modes and tests, as well as high efficiency of processes for making a vacuum chamber and creation of conditions for high vacuum, low background thermal radiation and conditions which simulate space due to design features, shorter time of working processes.
2 cl, 1 dwg

Description

Заявленная группа изобретений относится к оптико-электронной, оптико-механической и криогенно-вакуумной технике и предназначено для точной радиометрической калибровки, исследований и испытаний оптико-электронных и оптико-механических устройств, а также систем радиационного захолаживания в условиях вакуума, низких фоновых тепловых излучений и в условиях, имитирующих космическое пространство.The claimed group of inventions relates to optical-electronic, optical-mechanical and cryogenic-vacuum technology and is intended for accurate radiometric calibration, research and testing of optical-electronic and optical-mechanical devices, as well as radiation cooling systems in vacuum, low background thermal radiation and in conditions that mimic outer space.

Из уровня техники известны способы и принципы построения вакуумных установок для калибровки, контроля характеристик и испытаний оптико-электронных и оптико-механических устройств. Существует два основных типа построения рассматриваемых установок.The prior art methods and principles for constructing vacuum installations for calibration, performance monitoring and testing of optoelectronic and optomechanical devices. There are two main types of construction of the considered installations.

Известные установки первого типа [1], включают в себя герметичный корпус, откачные системы и систему управления, однако имеют назначение только для проведения испытаний в условиях, имитирующих космическое пространство, не предполагая возможность проведения точной радиометрической калибровки, абсолютных измерений потоков спектрозонального и интегрального оптического излучения, и испытаний радиационных систем захолаживания.Known installations of the first type [1] include a sealed enclosure, pumping systems and a control system, but are intended only for testing under conditions simulating outer space, without implying the possibility of accurate radiometric calibration, absolute measurements of spectral and integral optical radiation fluxes , and tests of radiation cooling systems.

В известные установки второго типа [2, 3, 4, 5] заложена возможность проведения радиометрической калибровки, измерений потоков спектрозонального и интегрального оптического излучения, однако данные технические решения существенно отличаются как по способу калибровки и обеспечения параметров рабочего пространства, так и по конструктивным особенностям от предлагаемых технических решений.The well-known installations of the second type [2, 3, 4, 5] contain the possibility of performing radiometric calibration, measuring the fluxes of spectrozonal and integrated optical radiation, however, these technical solutions differ significantly both in the method of calibration and providing the parameters of the working space, and in design features proposed technical solutions.

В качестве прототипа выбран принцип построения установки второго типа, описанный в работах [2, 3].As a prototype, the principle of building the installation of the second type, described in [2, 3], was selected.

Недостатком известной криогенно-вакуумной установки [2, 3] является то, что она не обеспечивает позиционирование образцовой модели абсолютно черного тела (АЧТ) протяженного типа и других, необходимых для проведения калибровки, образцовых излучателей, в нужной конфигурации относительно входного окна крупногабаритного оптико-электронного устройства, т.к. данные модели АЧТ жестко встроены в торцевую дверь вакуумной камеры, которая при открывании перемещается вдоль горизонтальной оси цилиндрического корпуса камеры. При этом само крупногабаритное оптико-электронное устройство, как правило, невозможно перемещать и располагать внутри камеры в необходимых позициях относительно образцовой модели АЧТ, т.к. это перемещение ограничено размерами рабочего внутреннего пространства камеры. Кроме того рассматриваемый прототип не обеспечивает возможность калибровки других моделей АЧТ, т.к. это требует демонтажа образцовой модели АЧТ и установки вместо нее калибруемой модели АЧТ через вакуумный фланец.A disadvantage of the known cryogenic-vacuum installation [2, 3] is that it does not provide positioning of a model model of an absolutely black body (blackbody) of an extended type and other model emitters necessary for calibration, in the desired configuration relative to the input window of a large optical-electronic devices, as the blackbody model data is rigidly integrated into the end door of the vacuum chamber, which, when opened, moves along the horizontal axis of the cylindrical chamber body. In this case, the large-sized optical-electronic device, as a rule, cannot be moved and positioned inside the camera in the necessary positions relative to the standard model of blackbody, because this movement is limited by the dimensions of the working interior of the camera. In addition, the prototype under consideration does not provide the ability to calibrate other models of the blackbody, because this requires the dismantling of the model model of the blackbody and installation of a calibrated model of blackbody instead of it through the vacuum flange.

Вторым недостатком большинства известных крупногабаритных вакуумных установок аналогичного назначения, включая описанную в работах [2, 3, 4, 5], является конструкция корпуса, имеющая вид цилиндра с круглым сечением, которая предполагает завышенные внешние габариты и необходимость оборудования внутри камеры плоского пола, уменьшающего размеры рабочего внутреннего пространства. Предлагаемое техническое решение конструкции корпуса камеры имеет вид параллелепипеда с прямоугольным сечением и ребра жесткости на стенках корпуса, обеспечивающие необходимую прочность.The second drawback of most known large-sized vacuum installations of a similar purpose, including those described in [2, 3, 4, 5], is the housing design, which has the form of a cylinder with a circular cross section, which involves oversized external dimensions and the need for equipment inside the flat floor chamber, which reduces the size work space. The proposed technical solution for the design of the camera body has the form of a parallelepiped with a rectangular cross section and stiffeners on the walls of the body, providing the necessary strength.

Недостатком откачных систем аналогов также является отсутствие комбинации криогенных и турбомолекулярных насосов, которое позволяет значительно сократить время выхода на рабочий режим по вакууму и обеспечить как можно более раннее начало захолаживания криогенных экранов. Предлагаемое техническое решение предполагает использование комбинации турбомолекулярных (на магнитных подвесах) и криогенных насосов, а также высоковакуумных затворов, отделяющих объем камеры и входной фланец каждого насоса, и обеспечивает включение на начальном этапе процесса откачки в первую очередь турбомолекулярных насосов для обеспечения одновременной подготовительной высоковакуумной откачки и выхода на режим путем предварительного охлаждения криоконденсационных насосов до охлаждения криогенных экранов, а также первоочередное их выключение в процессе разогрева при окончании процедуры испытаний.The lack of analogue pumping systems is also the lack of a combination of cryogenic and turbomolecular pumps, which can significantly reduce the time to reach the operating mode by vacuum and provide the earliest possible start of cooling of cryogenic screens. The proposed technical solution involves the use of a combination of turbomolecular (magnetic suspensions) and cryogenic pumps, as well as high-vacuum shutters separating the chamber volume and the inlet flange of each pump, and ensures that at the initial stage of the pumping process, primarily turbomolecular pumps to provide simultaneous preparatory high-vacuum pumping and entering the mode by pre-cooling the cryocondensation pumps before cooling the cryogenic screens, as well as the primary focus The battery them off during the warm-up at the end of the test procedure.

Техническим результатом изобретения является повышение точности радиометрической калибровки и контроля характеристик аппаратуры, расширение видов измерительных режимов и испытаний, а также повышение эффективности процессов изготовления вакуумной камеры и создания условий высокого вакуума, низких фоновых тепловых излучений и условий, имитирующих космическое пространство за счет особенностей конструкции, сокращения времени рабочих процессов, экономии жидкого азота при проведении исследований и испытаний оптико-электронных и оптико-механических устройств, а также систем радиационного захолаживания.The technical result of the invention is to increase the accuracy of radiometric calibration and control of the characteristics of the equipment, expanding the types of measuring modes and tests, as well as increasing the efficiency of the manufacturing processes of the vacuum chamber and creating conditions of high vacuum, low background thermal radiation and conditions that simulate outer space due to design features, reduction time of working processes, saving liquid nitrogen during research and testing of optoelectronic and optical o-mechanical devices and systems of radiation of cooling.

Технический результат достигается за счет создания способа радиометрической калибровки оптико-механических устройств в условиях вакуума, низких фоновых тепловых излучений и в условиях, имитирующих космическое пространство, включающего загрузку испытуемой аппаратуры внутрь криогенно-вакуумной камеры, откачку до высокого вакуума с помощью безмасляной системы откачки, захолаживание криогенных экранов и последующее проведение процедур радиометрической калибровки, контроля характеристик и испытаний, при этом основные образцовые излучатели, зеркальные проецирующие системы и системы их позиционирования изначально устанавливают внутри камеры, что обеспечивает создание единого измерительного комплекса и проведение радиометрической калибровки аппаратуры по одному или нескольким из режимов: режим радиометрической калибровки аппаратуры по абсолютной спектральной чувствительности, режим измерения спектральных характеристик аппаратуры, режим измерения пространственно-частотных характеристик аппаратуры, а также режим калибровки и метрологической аттестации образцовых излучателей методом компарирования; для откачки внутреннего объема криогенно-вакуумной установки до высокого вакуума используют комбинацию турбомолекулярных насосов на магнитных подвесах и криогенных насосов следующим образом: производят включение на начальном этапе процесса откачки в первую очередь турбомолекулярных насосов для обеспечения одновременной подготовительной высоковакуумной откачки объема камеры и выхода на режим путем охлаждения криогенных насосов при закрытых высоковакуумных затворах на них, после достижения рабочей температуры на криогенных насосах открывают соответствующие высоковакуумные затворы и при достижении рабочего вакуума охлаждают криогенные экраны; при окончании процедуры испытаний в процессе нагревания внутреннего объема камеры обеспечивают первоочередное выключение криогенных насосов.The technical result is achieved by creating a method for radiometric calibration of optical-mechanical devices under vacuum, low background thermal radiation and in conditions simulating outer space, including loading the test equipment inside a cryogenic-vacuum chamber, pumping to high vacuum using an oil-free pumping system, cooling cryogenic screens and subsequent radiometric calibration procedures, performance monitoring and testing, with the main reference radiation sensors, mirror projection systems and their positioning systems are initially installed inside the camera, which ensures the creation of a single measuring complex and radiometric calibration of the equipment according to one or more of the following modes: radiometric calibration of the equipment for absolute spectral sensitivity, measurement mode of the spectral characteristics of the equipment, spatial measurement mode -frequency characteristics of the equipment, as well as the calibration mode and metrological certification image ovyh emitters calibration of the method; for pumping the internal volume of the cryogenic-vacuum unit to high vacuum, a combination of turbomolecular pumps with magnetic suspensions and cryogenic pumps is used as follows: first, turbomolecular pumps are turned on at the initial stage of the pumping process to ensure simultaneous preparatory high-vacuum pumping of the chamber volume and entering the mode by cooling cryogenic pumps with closed high vacuum gates on them, after reaching the operating temperature on the cryogenic pump ah open the corresponding high-vacuum gates and, when the working vacuum is reached, cool the cryogenic screens; at the end of the test procedure during the heating of the internal volume of the chamber provide the primary shutdown of cryogenic pumps.

Технический результат достигается также посредством создания криогенно-вакуумной установки, реализующей вышеуказанный способ и содержащей вакуумную камеру с криогенными радиационными экранами, безмасляную систему вакуумной откачки, контрольно-измерительные приборы и централизованную систему управления оборудованием, при этом образцовые излучатели, зеркальные проецирующие системы и системы их пространственного позиционирования, размещены внутри камеры; корпус вакуумной камеры выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда с ребрами жесткости на стенках корпуса, обеспечивающими необходимую прочность; безмасляная система вакуумной откачки представляет собой высоковакуумную двухуровневую систему, снабженную турбомолекулярными насосами на магнитных подвесах и криогенными насосами, установленными непосредственно на боковой стенке вакуумной камеры, а также высоковакуумными затворами, отделяющими объем камеры и входной фланец каждого насоса.The technical result is also achieved by creating a cryogenic-vacuum installation that implements the above method and contains a vacuum chamber with cryogenic radiation screens, an oil-free vacuum pumping system, instrumentation and a centralized equipment control system, while exemplary emitters, mirror projection systems and their spatial systems positioning placed inside the camera; the housing of the vacuum chamber is made in the form of a rectangular parallelepiped with stiffeners on the walls of the housing, providing the necessary strength; The oil-free vacuum pumping system is a high-vacuum two-level system equipped with turbomolecular pumps with magnetic suspensions and cryogenic pumps mounted directly on the side wall of the vacuum chamber, as well as high-vacuum shutters separating the chamber volume and the inlet flange of each pump.

Заявленная группа изобретений проиллюстрирована следующим чертежом:The claimed group of inventions is illustrated by the following drawing:

Фиг. 1 - схема устройства предлагаемой криогенно-вакуумной установки, поясняющая ее работу.FIG. 1 is a diagram of the device of the proposed cryogenic-vacuum installation, explaining its operation.

Где:Where:

1 - централизованная система управления оборудованием1 - centralized equipment management system

2 - корпус вакуумной камеры в виде прямоугольного параллелепипеда с ребрами жесткости на стенках корпуса2 - the housing of the vacuum chamber in the form of a rectangular parallelepiped with stiffeners on the walls of the housing

3 - форвакуумные насосы3 - fore-vacuum pumps

4 - турбомолекулярные насосы на магнитных подвесах4 - turbomolecular pumps with magnetic suspensions

5 - криогенные насосы5 - cryogenic pumps

6 - высоковакуумные затворы6 - high vacuum locks

7 - дверь вакуумной камеры7 - the door of the vacuum chamber

8 - система линейного перемещения8 - linear movement system

9 - направляющая для линейного перемещения двери9 - guide for linear movement of the door

10 - внутреннее пространство вакуумной камеры10 - the inner space of the vacuum chamber

Криогенно-вакуумная установка имеет следующую конструкцию. На фиг. 1 показана схема устройства и общий вид предлагаемой криогенно-вакуумной установки, реализующей предлагаемый способ радиометрической калибровки, контроля характеристик и испытаний оптико-электронных устройств, оптико-механических устройств, а также систем радиационного захолаживания, которая содержит контрольно-измерительные приборы и централизованную систему управления оборудованием (1), корпус вакуумной камеры выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда с ребрами жесткости на стенках корпуса (2), обеспечивающими необходимую прочность; безмасляная система вакуумной откачки представляет собой высоковакуумную двухуровневую систему, снабженную форвакуумными насосами (3), а также турбомолекулярными насосами на магнитных подвесах (4) и криогенными насосами (5), установленными непосредственно на боковой стенке вакуумной камеры. Высоковакуумные затворы (6), отделяют объем камеры и входной фланец каждого насоса и при подаче соответствующей команды открываются. Передняя и/или задняя торцевая дверь вакуумной камеры (7) снабжена системой линейного перемещения (8), которая обеспечивает линейное перемещение двери вдоль установленной на полу направляющей (9) в боковую сторону относительно входа в камеру, открытие/герметичное закрытие двери/дверей и доступ во внутреннее пространство вакуумной камеры (10).The cryogenic vacuum unit has the following design. In FIG. 1 shows a diagram of the device and a general view of the proposed cryogenic-vacuum installation, which implements the proposed method for radiometric calibration, control of characteristics and testing of optoelectronic devices, optomechanical devices, as well as radiation cooling systems, which contains instrumentation and a centralized equipment control system (1), the housing of the vacuum chamber is made in the form of a rectangular parallelepiped with stiffeners on the walls of the housing (2), providing the necessary ochnost; The oil-free vacuum pumping system is a high-vacuum two-level system equipped with fore-vacuum pumps (3), as well as turbomolecular pumps with magnetic suspensions (4) and cryogenic pumps (5) installed directly on the side wall of the vacuum chamber. High vacuum shutters (6) separate the chamber volume and the inlet flange of each pump and open when a corresponding command is given. The front and / or rear end door of the vacuum chamber (7) is equipped with a linear movement system (8), which provides linear movement of the door along the floor-mounted guide (9) to the side relative to the chamber entrance, opening / sealing the door / doors and access into the interior of the vacuum chamber (10).

Способ радиометрической калибровки оптико-электронных устройств, оптико-механических устройств, а также систем радиационного захолаживания, заключается в том, что осуществляют загрузку испытуемой аппаратуры внутрь криогенно-вакуумной камеры, затем осуществляют откачку до высокого вакуума с помощью безмасляной системы откачки, захолаживание криогенных экранов и затем проводят процедуры радиометрической калибровки, контроля характеристик и испытаний. Основные образцовые излучатели, зеркальные проецирующие системы и системы их позиционирования изначально устанавливают внутри камеры, что обеспечивает создание единого измерительного комплекса и проведение радиометрической калибровки аппаратуры по одному или нескольким из режимов: режим радиометрической калибровки аппаратуры по абсолютной спектральной чувствительности, режим измерения спектральных характеристик аппаратуры, режим измерения пространственно-частотных характеристик аппаратуры, а также режим калибровки и метрологической аттестации образцовых излучателей методом компарирования. Для откачки внутреннего объема криогенно-вакуумной установки до высокого вакуума используют комбинацию турбомолекулярных насосов на магнитных подвесах и криогенных насосов следующим образом: производят включение на начальном этапе процесса откачки в первую очередь турбомолекулярных насосов для обеспечения одновременной подготовительной высоковакуумной откачки объема камеры и выхода на режим путем охлаждения криогенных насосов при закрытых высоковакуумных затворах на них, после достижения рабочей температуры на криогенных насосах открывают соответствующие высоковакуумные затворы и при достижении рабочего вакуума охлаждают криогенные экраны; при окончании процедуры испытаний в процессе нагревания внутреннего объема камеры обеспечивают первоочередное выключение криогенных насосов.The method of radiometric calibration of optoelectronic devices, optomechanical devices, as well as radiation cooling systems consists in loading the test equipment inside a cryogenic-vacuum chamber, then pumping out to high vacuum using an oil-free pumping system, cooling the cryogenic screens and then carry out the procedures of radiometric calibration, performance monitoring and testing. The main model emitters, mirror projection systems and their positioning systems are initially installed inside the camera, which ensures the creation of a single measuring complex and radiometric calibration of the equipment according to one or more of the following modes: radiometric calibration of the equipment for absolute spectral sensitivity, the mode of measuring the spectral characteristics of the equipment, mode measuring the spatial-frequency characteristics of the equipment, as well as the calibration mode and metrologist cal certification exemplary method calibration of emitters. To pump the internal volume of the cryogenic-vacuum unit to high vacuum, a combination of turbomolecular pumps with magnetic suspensions and cryogenic pumps is used as follows: first, turbomolecular pumps are turned on at the initial stage of the pumping process to ensure simultaneous preparatory high-vacuum pumping of the chamber volume and exit to the mode by cooling cryogenic pumps with closed high vacuum gates on them, after reaching the operating temperature on the cryogenic pump ah open the corresponding high-vacuum gates and, when the working vacuum is reached, cool the cryogenic screens; at the end of the test procedure during the heating of the internal volume of the chamber provide the primary shutdown of cryogenic pumps.

Использование предлагаемого технического решения дает следующие положительные результаты:Using the proposed technical solution gives the following positive results:

- увеличение достоверности радиометрической калибровки, исследований и испытаний оптико-электронных и оптико-механических устройств (аппаратуры), а также систем радиационного захолаживания (например, радиационных холодильников) в условиях вакуума, низких фоновых тепловых излучений и в условиях, имитирующих космическое пространство;- increase the reliability of radiometric calibration, research and testing of optoelectronic and optomechanical devices (equipment), as well as radiation cooling systems (for example, radiation refrigerators) in a vacuum, low background thermal radiation and in conditions simulating outer space;

- снижение погрешностей радиометрической калибровки оптико-электронной аппаратуры, особенно инфракрасного диапазона (в части единства и точности воспроизведения и передачи абсолютных величин потока спектрозонального и интегрального оптического излучения);- reducing the errors of radiometric calibration of optoelectronic equipment, especially the infrared range (in terms of unity and accuracy of reproduction and transmission of absolute values of the flux of spectrozonal and integral optical radiation);

- расширение видов измерительных режимов и испытаний аппаратуры;- expansion of the types of measuring modes and equipment tests;

- повышение эффективности процессов изготовления вакуумной камеры и ее размещения в рабочем помещении;- increasing the efficiency of the manufacturing processes of the vacuum chamber and its placement in the working room;

- экономия хладагента (например, жидкого азота), используемого при захолаживании криогенного экрана и электроэнергии, расходуемой на питание криогенно-вакуумной установки, сокращение времени на подготовку к проведению измерений и испытаний.- saving of refrigerant (for example, liquid nitrogen) used for cooling the cryogenic screen and the energy spent on powering the cryogenic-vacuum installation, reducing the time for preparing for measurements and tests.

Предлагаемое техническое решение целесообразно использовать и в других отраслях промышленности, где требуются радиометрическая калибровка, исследования и испытания изделий и приборов, в указанных условиях.It is advisable to use the proposed technical solution in other industries where radiometric calibration, research and testing of products and devices are required under the indicated conditions.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:Sources of information taken into account during the examination:

1. Стенд для тепловых испытаний космических объектов стенд [Текст]: пат. №2172709 Рос. Федерация: B64G 7/00 (2000.01) / Звездов Ю.П., Зяблов В.А., Соловьев М.М. // заявитель и патентообладатель: Открытое акционерное общество «Ракетно-космическая корпорация «Энергия» им. С.П. Королева». - №99120326/28; заявл. 23.09.1999; опубл. 27.08.2001 г. Бюл. №24.1. Stand for thermal testing of space objects stand [Text]: US Pat. No. 2172709 Ros. Federation: B64G 7/00 (2000.01) / Zvezdov Yu.P., Zyablov V.A., Soloviev M.M. // applicant and patent holder: Open Joint-Stock Company Rocket and Space Corporation Energia named after S.P. Queen". - No. 99120326/28; declared 09/23/1999; publ. August 27, 2001 Bull. Number 24.

2. Morozova S.P., Katysheva A.A., Panfilov A.S., Krutikov V.N., Lisyansky В.Е., Sapritsky V.I., Parfentyev N.A., Makolkin Е.V., Mitrofanov В.D., Preflight Spectral Radiance Infrared Calibration Facility // International Journal of Thermophysics. July 2014, Vol. 35, Issue 6-7, pp 1330-1340.2. Morozova SP, Katysheva AA, Panfilov AS, Krutikov VN, Lisyansky V.E., Sapritsky VI, Parfentyev NA, Makolkin E.V., Mitrofanov B.D., Preflight Spectral Radiance Infrared Calibration Facility // International Journal of Thermophysics . July 2014, Vol. 35, Issue 6-7, pp 1330-1340.

3. Панфилов A.C., Гаврилов B.P., Иванов B.C., Крутиков B.H., Лисянский Б.Е., Морозова С.П. и др., Новая эталонная база России для радиометрической калибровки оптической аппаратуры наблюдения Земли и оценка возможных уровней точности получаемых радиометрических данных // «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса», 2011 г., т. 8, №2, с. 303-309.3. Panfilov A.C., Gavrilov B.P., Ivanov B.C., Krutikov B.H., Lisyansky B.E., Morozova S.P. et al., New reference base of Russia for radiometric calibration of optical equipment for Earth observation and estimation of possible accuracy levels of received radiometric data // "Modern Problems of Remote Sensing of the Earth from Space", 2011, v. 8, No. 2, p. 303-309.

4. Вакуумно-криогенный стенд [Текст]: пат. №2591737 Рос. Федерация: B64G 7/00 (2006.01), G01M 11/00 (2006.01) / Боровков Д.А., Бурец Г.А., Денисов Р.Н., Захаренков В.Ф., Пуйша А.Э., Олейников Л.Ш., Фомин Г.Н. // заявитель и патентообладатель: Акционерное общество «Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова» (АО «ГОИ им. С.И. Вавилова»). - №2014147584/28; заявл. 25.11.2014; опубл. 10.06.2016 г. Бюл. №20.4. Vacuum cryogenic stand [Text]: US Pat. No. 2591737 Ros. Federation: B64G 7/00 (2006.01), G01M 11/00 (2006.01) / Borovkov D.A., Burets G.A., Denisov R.N., Zakharenkov V.F., Puysha A.E., Oleinikov L. .Sh., Fomin G.N. // applicant and patent holder: State Optical Institute named after S.I. Vavilov "(JSC" GOI named after S.I. Vavilov "). - No. 2014147584/28; declared 11/25/2014; publ. 06/10/2016 Bul. No. 20.

5. Беднов С.М., Головин Ю.М., Завелевич Ф.С., Мацицкий Ю.П., Огарев С.А., Панфилов А.С., Самойлов М.Л., Саприцкий В.И., Хлевной Б.Б., Вопросы создания объединенного метрологического центра коллективного пользования для калибровки ИК аппаратуры ДЗЗ // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2006 г., В. 3, Т. 1, с. 163-169.5. Bednov S.M., Golovin Yu.M., Zavelevich F.S., Matsitsky Yu.P., Ogarev S.A., Panfilov A.S., Samoilov M.L., Sapritsky V.I., Khlevnoy BB, Issues of creating a joint collective metrological center for calibrating infrared remote sensing equipment // Modern Problems of Remote Sensing of the Earth from Space, 2006, V. 3, T. 1, p. 163-169.

Claims (2)

1. Способ радиометрической калибровки оптико-электронных и оптико-механических устройств в условиях вакуума, низких фоновых тепловых излучений и в условиях, имитирующих космическое пространство, включающий загрузку испытуемой аппаратуры внутрь криогенно-вакуумной камеры, откачку до высокого вакуума с помощью безмасляной системы откачки, захолаживание криогенных экранов и последующее проведение процедур радиометрической калибровки, контроля характеристик и испытаний, отличающийся тем, что основные образцовые излучатели, зеркальные проецирующие системы и системы их позиционирования изначально устанавливают внутри камеры, что обеспечивает создание единого измерительного комплекса и проведение радиометрической калибровки аппаратуры по одному или нескольким из режимов: режим радиометрической калибровки аппаратуры по абсолютной спектральной чувствительности, режим измерения спектральных характеристик аппаратуры, режим измерения пространственно-частотных характеристик аппаратуры, а также режим калибровки и метрологической аттестации образцовых излучателей методом компарирования; для откачки внутреннего объема криогенно-вакуумной установки до высокого вакуума используют комбинацию турбомолекулярных насосов на магнитных подвесах и криогенных насосов следующим образом: производят включение на начальном этапе процесса откачки в первую очередь турбомолекулярных насосов для обеспечения одновременной подготовительной высоковакуумной откачки объема камеры и выхода на режим путем охлаждения криогенных насосов при закрытых высоковакуумных затворах на них, после достижения рабочей температуры на криогенных насосах открывают соответствующие высоковакуумные затворы и при достижении рабочего вакуума охлаждают криогенные экраны; при окончании процедуры испытаний в процессе нагревания внутреннего объема камеры обеспечивают первоочередное выключение криогенных насосов.1. A method for radiometric calibration of optoelectronic and optomechanical devices under vacuum, low background thermal radiation and conditions simulating outer space, including loading the test equipment inside a cryogenic vacuum chamber, pumping to high vacuum using an oil-free pumping system, cooling cryogenic screens and subsequent radiometric calibration, performance monitoring and testing, characterized in that the main reference emitters, mirror projection systems and their positioning systems are initially installed inside the camera, which ensures the creation of a single measuring complex and radiometric calibration of the equipment according to one or more of the following modes: radiometric calibration of the equipment for absolute spectral sensitivity, measurement mode of the spectral characteristics of the equipment, measurement mode of spatial-frequency characteristics equipment, as well as calibration and metrological certification of model emitters Methods for calibration of; for pumping the internal volume of the cryogenic-vacuum unit to high vacuum, a combination of turbomolecular pumps with magnetic suspensions and cryogenic pumps is used as follows: first, turbomolecular pumps are turned on at the initial stage of the pumping process to ensure simultaneous preparatory high-vacuum pumping of the chamber volume and entering the mode by cooling cryogenic pumps with closed high vacuum gates on them, after reaching the operating temperature on the cryogenic pump ah open the corresponding high-vacuum gates and, when the working vacuum is reached, cool the cryogenic screens; at the end of the test procedure during the heating of the internal volume of the chamber provide the primary shutdown of cryogenic pumps. 2. Криогенно-вакуумная установка, реализующая способ по п. 1, содержащая вакуумную камеру с криогенными радиационными экранами, безмасляную систему вакуумной откачки, контрольно-измерительные приборы и централизованную систему управления оборудованием, отличающаяся тем, что образцовые излучатели, зеркальные проецирующие системы и системы их пространственного позиционирования размещены внутри камеры; корпус вакуумной камеры выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда с ребрами жесткости на стенках корпуса, обеспечивающими необходимую прочность; безмасляная система вакуумной откачки представляет собой высоковакуумную двухуровневую систему, снабженную турбомолекулярными насосами на магнитных подвесах и криогенными насосами, установленными непосредственно на боковой стенке вакуумной камеры, а также высоковакуумными затворами, отделяющими объем камеры и входной фланец каждого насоса.2. A cryogenic-vacuum installation that implements the method according to claim 1, comprising a vacuum chamber with cryogenic radiation screens, an oil-free vacuum pumping system, instrumentation and a centralized equipment control system, characterized in that the model emitters, mirror projection systems and their systems spatial positioning placed inside the camera; the housing of the vacuum chamber is made in the form of a rectangular parallelepiped with stiffeners on the walls of the housing, providing the necessary strength; The oil-free vacuum pumping system is a high-vacuum two-level system equipped with turbomolecular pumps with magnetic suspensions and cryogenic pumps mounted directly on the side wall of the vacuum chamber, as well as high-vacuum shutters separating the chamber volume and the inlet flange of each pump.
RU2018137921A 2018-10-26 2018-10-26 Method for radiometric calibration, control of characteristics and tests of optical-electronic and optical-mechanical devices and a cryogenic vacuum unit which realizes this method RU2715814C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018137921A RU2715814C1 (en) 2018-10-26 2018-10-26 Method for radiometric calibration, control of characteristics and tests of optical-electronic and optical-mechanical devices and a cryogenic vacuum unit which realizes this method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018137921A RU2715814C1 (en) 2018-10-26 2018-10-26 Method for radiometric calibration, control of characteristics and tests of optical-electronic and optical-mechanical devices and a cryogenic vacuum unit which realizes this method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2715814C1 true RU2715814C1 (en) 2020-03-03

Family

ID=69768377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018137921A RU2715814C1 (en) 2018-10-26 2018-10-26 Method for radiometric calibration, control of characteristics and tests of optical-electronic and optical-mechanical devices and a cryogenic vacuum unit which realizes this method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2715814C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU199964U1 (en) * 2019-09-09 2020-09-29 Общество с ограниченной ответственностью "НПО "Группа компаний машиностроения и приборостроения" HEAT FLOW SIMULATION DEVICE
CN112484952A (en) * 2020-12-11 2021-03-12 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 Bulb and method for measuring stagnation point heat flow for long time
RU2803218C1 (en) * 2022-12-06 2023-09-11 Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") Method for carrying out full-scale testing of equipment in space and a system for its implementation

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3775620A (en) * 1972-08-24 1973-11-27 Mc Donnell Douglas Corp Radiation source simulation means
SU1839875A1 (en) * 1982-05-12 2006-06-20 Государственное предприятие Всероссийский научный центр "Государственный оптический институт им.С.И. Вавилова" Vacuum plant for study of optical electronic devices
JP2006168530A (en) * 2004-12-16 2006-06-29 Nec Engineering Ltd Vacuum chamber
RU2553411C1 (en) * 2014-01-28 2015-06-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт точных приборов" Test bench for spacecraft radio electronic thermal tests
CN104776980A (en) * 2015-03-07 2015-07-15 复旦大学 Vacuum ultraviolet light source testing system based on vacuum chamber
RU2591737C2 (en) * 2014-11-25 2016-07-20 Акционерное общество "Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова" (АО "ГОИ им. С.И. Вавилова") Vacuum-cryogenic stand
CN106840610A (en) * 2017-01-06 2017-06-13 中国科学院上海光学精密机械研究所 The measurement apparatus and measuring method of optic element damage threshold value under vacuum environment

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3775620A (en) * 1972-08-24 1973-11-27 Mc Donnell Douglas Corp Radiation source simulation means
SU1839875A1 (en) * 1982-05-12 2006-06-20 Государственное предприятие Всероссийский научный центр "Государственный оптический институт им.С.И. Вавилова" Vacuum plant for study of optical electronic devices
JP2006168530A (en) * 2004-12-16 2006-06-29 Nec Engineering Ltd Vacuum chamber
RU2553411C1 (en) * 2014-01-28 2015-06-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт точных приборов" Test bench for spacecraft radio electronic thermal tests
RU2591737C2 (en) * 2014-11-25 2016-07-20 Акционерное общество "Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова" (АО "ГОИ им. С.И. Вавилова") Vacuum-cryogenic stand
CN104776980A (en) * 2015-03-07 2015-07-15 复旦大学 Vacuum ultraviolet light source testing system based on vacuum chamber
CN106840610A (en) * 2017-01-06 2017-06-13 中国科学院上海光学精密机械研究所 The measurement apparatus and measuring method of optic element damage threshold value under vacuum environment

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU199964U1 (en) * 2019-09-09 2020-09-29 Общество с ограниченной ответственностью "НПО "Группа компаний машиностроения и приборостроения" HEAT FLOW SIMULATION DEVICE
CN112484952A (en) * 2020-12-11 2021-03-12 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 Bulb and method for measuring stagnation point heat flow for long time
CN112484952B (en) * 2020-12-11 2022-04-22 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 Bulb and method for measuring stagnation point heat flow for long time
RU2803218C1 (en) * 2022-12-06 2023-09-11 Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") Method for carrying out full-scale testing of equipment in space and a system for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2715814C1 (en) Method for radiometric calibration, control of characteristics and tests of optical-electronic and optical-mechanical devices and a cryogenic vacuum unit which realizes this method
US9657597B2 (en) System and method for inspecting turbomachines
CN108458857A (en) A kind of vibration of optoelectronic device, the gentle pressure environment simulation test system of temperature
RU2678923C1 (en) Cryogenic-vacuum plant
JP2010536042A (en) Long-path atmospheric monitoring and measuring device
Fang et al. Comparison of unsteady pressure-sensitive paint measurement techniques
CN107543613B (en) Underground infrared temperature measurement precision influence factor testing device and method
EP3239477A1 (en) Micro thermal imaging system for turbine engines
Feist et al. Precision Temperature detection using a phosphorescence sensor coating system on a Rolls-Royce Viper engine
CN111006774B (en) System and method for testing calibration blackbody radiation source manufactured by MEMS (micro-electromechanical systems) process
CN210584989U (en) High-low temperature vacuum optical test box
CN110657966B (en) Infrared seeker refrigeration test equipment
CN109211491A (en) A method of examining laser gyro air-tightness
US9857227B1 (en) Flash thermography device having moveable arm for inspecting internal turbine components
ES2940809T3 (en) Procedure and device for borescope inspection
JP3185603B2 (en) Simulator
CN204346913U (en) A kind of air chamber structure, gas detect case and gas detecting system
RU2591737C2 (en) Vacuum-cryogenic stand
CN114353967A (en) Low-temperature vacuum radiation temperature parameter calibration system and calibration method
Ebner et al. Update On The Low Background IR Calibration Facility At The National Institute Of Standards And Technology (Formerly NBS)
CN104568833A (en) Gas chamber structure, gas detection box and gas detection system
RU2608719C1 (en) Power gyroscopes and flywheel motors rotors ball bearing supports assembly axial load control test bench
JP2006168530A (en) Vacuum chamber
US20170307331A1 (en) Testing system for optical aiming systems with light emitter systems including testing system for thermal drive and related methods
CN115790867B (en) Microwave radiometer vacuum calibration device and method