[实用新型]一种超长线列杜瓦液氮制冷用的快冷装置

说明书

技术领域

本专利涉及制冷型红外探测器杜瓦组件技术，具体是指一种超长线列杜瓦液氮制冷用的快冷装置。

背景技术

制冷型红外探测器组件相较于非制冷探测器，其具有灵敏度高、响应速度快、探测器距离远等优点，广泛应用于航空航天、军事领域及民用领域，具体在红外遥感、侦查告警、民用安防等方面有广泛应用。制冷型红外探测器由于需要在低温下工作(约80K)，对其一般采用组件杜瓦进行封装。

提高空间分辨率的方法一般有两种，一是提高红外探测器的光电性能，提高探测灵敏度，以获取更多信息；二是增加红外敏感元数量，即在相同高度、相同刈幅的遥感仪器，敏感元越多，其空间分辨越高。因而超长线列(≥6000 元)红外焦平面组件制备技术在航天、航空红外领域有着重要意义。同时由于红外探测器组件研制过程需要，在红外探测器组件制备的各环节均需对红外探测器性能进行评价。由于红外探测器工作于低温80K左右，所以在红外探测器测试过程中，一般使用液氮对红外探测器及杜瓦进行制冷降温。

随着红外探测器技术发展，超长线列组件由于红外探测器规模增加(≥ 6000元)，其封装后杜瓦的冷端热容量及热负载也不可避免的相应增加。超长线列红外探测器在杜瓦内的液氮降温过程中，由于冷端热容量及热负载的增加，液氮制冷时间显著增长。在实际工作中，一般对杜瓦上的芯柱内腔进行灌注液氮进行制冷降温。对于超长线列杜瓦组件，液氮降温时间可长达2-3小时，且需要专人不断补加液氮，耗费大量人力及占据大量测试时间。在超长线列红外探测器测试中，对于杜瓦液氮制冷降温工作，迫切需要一种可显著缩短制冷降温时间且具备一定液氮存储容量的快速制冷降温装置。

发明内容

本专利的目的是提供一种超长线列杜瓦液氮制冷用的快冷装置，从而缩短杜瓦降温达到平衡的时间，加快杜瓦的冷却，提高效率。

本专利的快冷装置如图1所示，它包括：冷帽1、圆柱型外壁件2、圆柱型内壁件3、圆柱型铜棒4和圆柱型铜块5，其特征在于：冷帽1的冷帽上端面103与圆柱型外壁件2的下圆柱焊接固定，圆柱型内壁件3嵌套在圆柱型外壁件2内，且圆柱型内壁件3的下圆柱与冷帽1的冷帽上端面103焊接固定，圆柱型内壁件3的上圆柱与圆柱型外壁件2的上圆柱焊接固定；圆柱型铜棒4 上端的外螺纹二402与圆柱型铜块5下端铜块圆型螺纹孔501固定，圆柱型铜棒4下端的外螺纹一401与冷帽1的冷帽圆型螺纹孔101固定。

所述的冷帽1选用无氧铜材料，为圆柱型；在冷帽1上端面103的圆柱中心有一个安装圆柱型铜棒4的冷帽圆型螺纹孔101；在冷帽1的上端面103有一个安放圆柱型外壁件2和圆柱型内壁件3的圆型槽102，圆型槽102的外径比圆柱型外壁件2外直径大0.02mm-0.06mm；圆型槽102的内径比圆柱型内壁件3内直径小0.02mm-0.06mm；冷帽圆型盲孔一104为钎焊焊料填料处，其直径比圆型槽102的外直径大0.5mm-0.8mm。

所述的圆柱型外壁件2选用不锈钢材料，为圆柱型，由上下两个圆柱组成；在圆柱型外壁件2的上圆柱中心有一个安放圆柱型内壁件3的外壁件圆型盲孔一203，其直径比圆柱型内壁件3的上圆柱直径大3mm-5mm；在圆柱型外壁件2 的上圆柱中心有一个外壁件圆型盲孔二204，其直径比圆柱型内壁件3的翻边304直径大0.02mm-0.06mm；在圆柱型外壁件2的下圆柱中心有一个安放圆柱型内壁件3下圆柱的外壁件圆型通孔201，其直径比圆柱型内壁件3外圆直径大1mm-3mm。

所述的圆柱型内壁件3选用不锈钢材料，为圆柱型，由上下两个圆柱组成；在圆柱型内壁件3的上圆柱中心有一个安放圆柱型铜块5的内壁件圆型盲孔 302，其直径比圆柱型铜块5的直径大3mm-5mm；在圆柱型内壁件3的上圆柱翻边304处有四个内壁件圆型通孔二303，其直径在0.3mm-0.5mm；在圆柱型内壁件3上圆柱有一个填放钎焊焊料的L型槽305；在圆柱型内壁件3的下圆柱中心有一个安放圆柱型铜棒4的内壁件圆型通孔一301，其直径比圆柱型铜棒 4外圆直径大1mm-3mm。

所述的圆柱型铜棒4采用无氧铜材料，圆柱型铜棒4上端有一个与铜块圆型螺纹孔501安装的外螺纹二402；圆柱型铜棒4下端有一个与冷帽圆型螺纹孔101安装的外螺纹一401。

所述的圆柱型铜块5采用无氧铜材料，圆柱型铜块5下端有一个与圆柱型铜棒4上端外螺纹二402安装的铜块圆型螺纹孔501。

本专利的快冷装置装配过程如下：