[发明专利]一种在线检测红外焦平面探测器杜瓦瓶寿命的装置及方法

权利要求书

1.一种在线检测红外焦平面探测器杜瓦瓶寿命的装置，包括真空室以及与真空室相连的若干工位接口，其特征在于：还包括通过测量排气管(6’)与一个工位接口相连的测量组件(1’)；所述测量组件(1’)的另一端设有第二BA热阴极规管(2’)，第二BA热阴极规管(2’)依次与真空计(11)、计算机(13)相连；

按以下检测红外焦平面探测器杜瓦瓶寿命：

1)启动真空获得设备，接通各工位接口的截止阀(16)进行抽气，当组合体腔体压力小于1×10^-1Pa时，运行真空计(11)，接通第二BA热阴极规管(2’)的阴极灯丝，由计算机(13)显示和采集真空计(11)测量的组合体腔体里的瞬态真空度p(t)；

2)建立真空有用寿命与关键工艺参数的数学模型为：

式中：t_ls(t)是经历抽气时间t的真空有用寿命，s；P_max是设计允许最大气体压力，Pa；p(t)是t时刻的瞬态真空度，Pa；Q(t)是t时刻气体源出气速率，Pa·m³/s；q_G(t)是t时刻通过排气管的气体流量，Pa·m³/s；t_i是给定测量时间间隔，s；V是平衡状态的理想气体所占有的体积，m³；

3)按步骤2)的数学模型计算，即得到实时的出气速率和真空有用寿命。

2.根据权利要求1所述的在线检测红外焦平面探测器杜瓦瓶寿命的装置，其特征在于：所述工位接口为若干个，分别通过排气管(6)与数个待测制冷型红外焦平面探测器杜瓦组件(1)相连。

3.根据权利要求2所述的在线检测红外焦平面探测器杜瓦瓶寿命的装置，其特征在于：所述待测制冷型红外焦平面探测器杜瓦组件(1)包括窗口、连接器、内管、外管和制冷机接口(3)。

4.根据权利要求1所述的在线检测红外焦平面探测器杜瓦瓶寿命的装置，其特征在于：所述测量组件(1’)包括窗口、连接器、内管和外管，并通过内管固定件(5)支撑内管。

5.根据权利要求1所述的在线检测红外焦平面探测器杜瓦瓶寿命的装置，其特征在于：所述排气管(6)和测量排气管(6’)分别通过接口法兰(15)与工位接口相连。

6.根据权利要求1所述的在线检测红外焦平面探测器杜瓦瓶寿命的装置，其特征在于：所述工位接口上均设有截止阀(16)。

7.根据权利要求1所述的在线检测红外焦平面探测器杜瓦瓶寿命的装置，其特征在于：所述第二BA热阴极规管(2’)通过信号传输电缆(10)与真空计(11)相连。

8.根据权利要求1所述的在线检测红外焦平面探测器杜瓦瓶寿命的装置，其特征在于：所述真空计(11)通过RS232传输电缆(12)与计算机(13)相连。

9.根据权利要求1所述的在线检测红外焦平面探测器杜瓦瓶寿命的装置，其特征在于：所述真空室还通过CF真空法兰(4)与第一BA热阴极规管(2)相连。

10.一种在线检测红外焦平面探测器杜瓦瓶寿命的方法，其特征在于：采用权利要求1至9任一所述在线检测红外焦平面探测器杜瓦瓶寿命的装置，具体如下：

1)启动真空获得设备，接通各工位接口的截止阀(16)进行抽气，当组合体腔体压力小于1×10^-1Pa时，运行真空计(11)，接通第二BA热阴极规管(2’)的阴极灯丝，由计算机(13)显示和采集真空计(11)测量的组合体腔体里的瞬态真空度p(t)；

2)运用稀薄气体物理和真空技术原理，建立真空有用寿命与关键工艺参数的数学模型为：

式中：t_ls(t)是经历抽气时间t的真空有用寿命，s；P_max是设计允许最大气体压力，Pa；p(t)是t时刻的瞬态真空度，Pa；Q(t)是t时刻气体源出气速率，Pa·m³/s；q_G(t)是t时刻通过排气管的气体流量，Pa·m³/s；t_i是给定测量时间间隔，s；V是平衡状态的理想气体所占有的体积，m³；

3)按步骤2)的数学模型计算，即得到实时的出气速率和真空有用寿命。