[发明专利]基于相变的无热化红外光学镜筒的制作方法

说明书

本发明涉及一种基于相变的无热化红外光学镜筒的制作方法，其中，包括：a)制作镜筒本体；b)确定工作时间和环境温度，以及相变材料的相变点；c)确定相变材料的重量；d)将镜筒壁开孔；e)将熔融的相变材料通过注蜡孔注入镜筒壁孔中固化；f)清理注蜡孔密封。本发明能够保证镜筒在设计时间内维持在相变温度点，保证镜筒不会由于大温差而产生尺寸变化。同时克服了镜头的无热化设计和杂散光干扰难题。

技术领域

本发明属于红外光学镜筒的无热化制作方法，具体应用在有高温环境的红外镜头优化设计中。

背景技术

高温环境是红外镜头设计需要注意的关键条件之一，随着工作时间的延长，红外镜筒的温度会逐渐增加，镜筒尺寸会不断加长，微米量级的变化会使镜头产生一定量的离焦，严重时会使红外成像受到较大干扰。同时，由于镜筒温度的升高，镜筒内壁的热辐射会参与到红外光路中，为成像带来杂散光干扰。

通常红外镜筒的无热化设计是通过复杂的光学设计来补偿的，通过非球面镜片、特殊牌号的红外玻璃等，整体光学设计难度极大，且装调精度要求较高，镜头的成品率较低，因此有环境需求的红外镜头的无热化设计成本远远大于常规红外镜头设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于相变的无热化红外光学镜筒的制作方法，用于解决上述现有技术的问题。

本发明一种基于相变的无热化红外光学镜筒的制作方法，其中，包括：a)制作镜筒本体；b)确定工作时间和环境温度，以及相变材料的相变点；c)确定相变材料的重量；d)将镜筒壁开孔；e)将熔融的相变材料通过注蜡孔注入镜筒壁孔中固化；f)清理注蜡孔密封。

根据本发明的相变的无热化红外光学镜筒的制作方法的一实施例，其中，相变材料的相变点为50℃。

根据本发明的相变的无热化红外光学镜筒的制作方法的一实施例，其中，根据△m＝qSt/L计算确定相变材料的重量，其中△m为相变材料质量，q代表环境对镜筒外壁的热流密度，S为镜筒外表面积，t为工作时间，L为相变材料相变潜热。

根据本发明的相变的无热化红外光学镜筒的制作方法的一实施例，其中，将镜筒壁开孔的空间体积为石蜡体积的1.2倍，镜筒壁开孔的位置和封孔压板通过扩散焊焊接。

根据本发明的相变的无热化红外光学镜筒的制作方法的一实施例，其中，注蜡孔用高温硅橡胶密封。

本发明提供了一种基于相变的无热化红外光学镜筒的结构，通过相关材料的相变潜热吸收热量，保证镜筒温差变化较小，从而达到无热化设计的目的。

附图说明

图1为基于相变的无热化红外光学镜筒的正剖图；

图2为基于相变的无热化红外光学镜筒的侧剖图；

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

图1为基于相变的无热化红外光学镜筒的正剖图；图2为基于相变的无热化红外光学镜筒的侧剖图；如图1以及图2所示，本发明的相变的无热化红外光学镜筒的制作方法具体的实施步骤如下：

a)根据常规红外镜头制作方法设计镜筒本体；

b)确定工作时间和环境温度，以及相变材料的相变点(比如50℃)；

c)根据△m＝qSt/L计算确定相变材料的重量，其中△m为相变材料质量，q代表环境对镜筒外壁的热流密度，S为镜筒外表面积，t为工作时间，L为相变材料相变潜热；

d)将镜筒壁开孔，空间体积约为石蜡体积的1.2倍，并和封孔压板通过扩散焊焊接，保证焊接的密封性；