[发明专利]可实现主动控温及快速制冷的节流制冷器及探测器

说明书

本发明涉及一种节流制冷器，包括芯轴、法兰、封盖、冷指及缠绕于芯轴外壁上的换热管。冷指与芯轴之间围设形成膨胀腔，换热管通过节流元器件与膨胀腔导通，法兰与冷指连接并封闭膨胀腔，法兰内设有与换热管连通的进气通道以及与膨胀腔连通的排气通道；封盖通过弹性件限制而可活动地盖合在排气通道的出口端。另外本发明还涉及采用该节流制冷器的探测器。本发明在法兰中设置排气通道并通过弹性件对封盖进行限制，当膨胀腔内压力与弹性作用力之间保持平衡时封盖即保持一定的开度，进而维持制冷器的背压，达到主动控制节流制冷温度的目的。当其应用于制冷型探测器时，可实现探测器的焦平面温度稳定、连续可调，保证芯片成像的稳定性。

技术领域

本发明属于制冷与低温工程技术领域，具体涉及一种可实现主动控温及快速制冷的节流制冷器及采用该节流制冷器的探测器。

背景技术

红外探测是伴随着军事需求等快速发展起来的，探测原理是依据目标自身的红外辐射进行探测，相比于电磁波探测等，它具有体积小、分辨率高、隐蔽性好、抗干扰能力强等优点；而相比于可见光探测，红外探测具有投烟雾及可昼夜工作等的优点。制冷型红外探测器的红外成像等物理或化学过程，只有低温的环境下发生，工作温度在100K甚至更低；同时，在低温条件下，可以减小红外成像的热噪声等。

对于快速制冷型的节流探测器，芯片达到其工作温度100K后，由于节流制冷器还未达到其两相区温度，芯片工作温度会进一步下降，而在焦温下降过程中，芯片成像的稳定性较差。

发明内容

本发明涉及一种可实现主动控温及快速制冷的节流制冷器及采用该节流制冷器的探测器，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明涉及一种可实现主动控温及快速制冷的节流制冷器，包括芯轴、冷指、法兰和换热管，所述换热管上设有节流元器件，所述冷指套设于所述芯轴外并且与所述芯轴之间围设形成膨胀腔，所述换热管缠绕于所述芯轴外壁上并且通过所述节流元器件与所述膨胀腔导通，所述法兰与所述冷指连接并且封闭所述膨胀腔，所述法兰内设有与所述换热管连通的进气通道以及与所述膨胀腔连通的排气通道；

还包括封盖，所述封盖通过弹性件限制而可活动地盖合在所述排气通道的出口端，所述弹性件另一端连接于所述法兰上。

作为实施方式之一，所述排气通道有多个，所述封盖对应配置为多个，各所述排气通道均与所述膨胀腔导通。

作为实施方式之一，各所述排气通道均匀间隔地环绕所述芯轴的中轴线布置。

作为实施方式之一，所述弹性件收容于所述排气通道内，所述封盖可分离地盖合在所述排气通道的出口端。

作为实施方式之一，所述排气通道内可拆卸地固定有安装块，所述弹性件一端与所述封盖内表面固连而另一端与所述安装块固连。

作为实施方式之一，所述排气通道内滑动设置有安装块，所述弹性件一端与所述封盖内表面固连而另一端与所述安装块固连；所述安装块上设有螺杆，于所述法兰上对应开设有腰圆形槽并且该腰圆形槽的长度方向与弹性件的伸缩方向平行，所述螺杆穿出所述腰圆形槽并且通过螺母锁紧。

作为实施方式之一，所述弹性件为弹簧。

作为实施方式之一，所述冷指同轴套设于所述芯轴外。

作为实施方式之一，所述芯轴为锥台形芯轴，所述冷指为锥台形冷指。

本发明还涉及一种探测器，包括如上所述的可实现主动控温及快速制冷的节流制冷器。

本发明至少具有如下有益效果：