[实用新型]红外探测器杜瓦组件空间在轨真空处理装置

说明书

技术领域

本专利涉及红外探测器杜瓦组件，具体指一种红外探测器杜瓦组件空间在轨真空处理装置，它用于空间在轨工作红外探测器杜瓦组件以获得无限长的真空寿命。 

背景技术

红外探测器组件在航天红外领域有着广泛的应用。随着波长向长波扩展和探测灵敏度的提高，红外焦探测器必须在深低温下才能工作。由于机械制冷具有结构紧凑、体积小、重量轻、制冷量大、制冷时间短、制冷温度可控范围大等优点，目前该类探测器在空间应用中大多采用机械制冷方式。这样也使得其应用时大多采用杜瓦封装形成红外探测器杜瓦组件。真空寿命是杜瓦组件重要的技术指标，也就是说杜瓦内必须保持一定的真空度。由于材料固有的放气特性，随着时间的推移，杜瓦内真空度会不断下降。当真空度下降到一定程度时，残气对流换热导致杜瓦组件热负载急剧增加，当热负载增加到一定程度后，机械制冷机提供的冷量无法满足探测器深低温工作的要求时，红外探测器就无法工作在所必须的温度点，并且杜瓦内的残气会凝结在探测器表面，使得探测器的性能衰退甚至丧失，从而使得高空间分辨率红外遥感仪器瘫痪。 

红外探测器杜瓦组件在航天领域应用的特点场合，国内外对其在轨真空处理的报道很少。而影响红外探测器杜瓦组件的真空保持时间的因素主要如下几点：1)红外探测器杜瓦组件的零部件材料及除气处理工艺；2)红外探测器杜瓦组件排气的极限真空、烘烤温度及排气时间；3)红外探测器杜瓦组件内安 装吸气剂。前两点主要取决于红外探测器和杜瓦制备水平，同时也与所使用的原材料的生产和加工水平有关。而安装吸气剂来延长真空保持时间的方法，对红外探测器杜瓦组件的航天仪器的应用会带来如下问题：1)在使用的过程中需要不定期的通大电流激活，这就要求红外遥感仪器系统中设置大电流电源电路和真空判断装置，增加系统的复杂度和总功耗；2)吸气剂的吸气量总是有限的，一定时间后杜瓦内真空度会下降，会导致制冷机的负载增加，这就使得提供制冷机的电源总功耗增加，同时导致制冷机的效率降低。中国专利2009航天用红外探测器杜瓦组件高真空保持的结构及实现方法，它是红外探测器杜瓦组件在轨应用时，通过对高气密真空自锁阀瞬间通电，让杜瓦内腔与外太空相通，得到杜瓦无限长真空寿命，但其在工程项目应用中存在红外探测器在地面试验应用时的真空保持时间不长的问题。其主要原因为如下：红外探测器杜瓦组件的气密性主要决定于高气密性真空自锁阀，它是橡皮圈密封。橡皮圈密封可以得到很高的气密性，但长期使用时其存在较大的渗漏。这就需要在工程应用中定期对红外探测器杜瓦组件进行排气，这给工程应用带来许多不便。 

发明内容

本专利的目的是提供一种红外探测器杜瓦组件空间在轨真空处理装置，来解决传统的航天用红外探测器杜瓦组件在轨真空处理的结构及实现方法存在的红外探测器在地面试验应用时的真空保持时间不长的问题。 

本专利红外探测器杜瓦组件空间在轨真空处理装置如附图1所示，它主要包括：单向电磁针阀1和带三通杜瓦排气管的红外探测器件杜瓦组件2。 

所述的单向电磁针阀1是一种通过瞬间通电开的电磁阀，它主要由主阀体101、针轴限位压块102、针轴103、针轴发力弹簧104、辅阀体105、线圈106、辅阀盖板107、辅阀弹簧盖板108、辅阀弹簧109、辅阀限位销轴110、 辅阀线圈衬套111、主阀盖板112、带气孔的针113组成。如附图1(a)所示，单向电磁针阀1在原始未通电状态时，被压紧的针轴发力弹簧104和针轴103安装在主阀体101的中间腔体中，针轴103的尾部从主阀体101一端伸出与针轴限位压块102连接，针轴103的头部从主阀体101另一端伸出与带气孔的针113相连；针轴103的中部开有限位槽，辅阀限位销轴110插入限位槽中防止被压紧的针轴发力弹簧104推动针轴103向左轴向移动；辅阀体105与主阀体101连接后呈“L”形结构，辅阀体105的空腔中安放线圈106，线圈106中间安放辅阀线圈衬套111，辅阀线圈衬套111的中间安放辅阀弹簧109和辅阀限位销轴110，辅阀弹簧109被压紧套在辅阀限位销轴110的后部的销轴上，保证辅阀限位销轴110的前端可靠地插入针轴103中部的限位槽。