[發明專利]紅外線輻射檢測器

有效

• 申請號: 201110378248.8
• 申請日: 2011-11-24
• 公開（公告）號: CN102486411A
• 公開（公告）日: 2012-06-06
• 發明（設計）人: 貝特朗·奧爾拉奇
• 申請（專利權）人: 法國紅外探測器公司
• 主分類號: G01J5/06
• 分類號: G01J5/06;G01J5/10
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 武樹辰;田軍鋒

技術領域

本發明涉及紅外線檢測器的領域，更具體地，涉及在低溫下，即通常在50開氏溫度(K)至200開氏溫度(K)下工作的那些紅外線檢測器。

所述低溫紅外線檢測器的工作基于量子原理(quantum?principle)，并且它們通常與真空密封殼體(低溫恒溫器)相關聯。實際的檢測器本身由與讀出電路相關聯的多個整體式或單元式(elementary)檢測器構成，所述檢測器被稱為照相位置(photo?sites)，其中，該組件——通常被稱為“檢測器單元”——被機械地固定并且與低溫恒溫器的指形冷凍器熱交換以使所述檢測器被保持在期望的溫度處。

這些裝置通常包括冷護罩，該冷護罩在其頂部處開口，所述開口限定區域止擋部，該區域止擋部用于在“不想要的”輻射已經被反射和/或折射在檢測器電路和/或求值電路的材料上和其中之后，限制特別是由“不想要的”輻射引起的雜散反射。當其撞擊在照相位置上時，這種輻射產生對所述系統的電光性能具有不利的作用的紊亂的電信號，而在不存在所述雜散輻射的情況下，所述系統則將大體上實現其理論精度。

更特別地且尤其是在檢測微弱信號的紅外線輻射的情況下，嘗試克服恰好來源于在視域之外的且被反射在低溫恒溫器的內部構件上的不想要的紅外線通量的噪聲。

背景技術

為了克服所述困難并且因此使得該外來通量最小化，例如，建議將低溫恒溫器中的某些內部構件覆蓋一種材料，該種材料吸收相對于表面的法線具有盡可能高的入射角度的雜散紅外線輻射的波長。

還建議在冷護罩的內表面的水平處裝配一定數量的沿徑向指向的擋板，該擋板的功能是阻止或向外反射除了檢測器的名義視域方向之外的方向的入射光線。

這些擋板的缺點為：它們通過粘合，尤其是通過使用環氧樹脂而裝配在冷護罩的內表面上。除了固定擋板涉及費時且棘手的操作使得生產這樣一種檢測器更加昂貴之外，經驗證明用于確保所述粘合的環氧樹脂引起出氣(outgassing)，這遲早影響通常為真空密封的檢測器的效率。

圖1示意性地示出量子紅外線檢測器，即：本身已知并且設計成在低溫下工作的類型的量子紅外線檢測器。

基本上，其包括低溫恒溫器或室1，其指形冷凍器2連接于冷源(未示出)。該低溫恒溫器的上部分被窗3關閉，所述窗3可透過將被檢測的紅外線輻射。

與指形冷凍器2熱交換的冷平面4被機械固定于低溫恒溫器1的指形冷凍器2的上端部。標記5表示紅外線檢測器單元，其本身與冷平面4熱交換。該檢測器單元通常由多個單元式檢測器構成，所述單元式檢測器與求值電路相關聯，所述求值電路能夠將由這些檢測器輸出的信號轉化成有用的電信號。產生的信息通過連接件，具體是有線連接件傳輸至低溫恒溫器的外部環境，所述連接件未示出，以便在圖中不包括不必要的細節。

冷護罩6也安裝在冷平面4上，冷護罩6還包括面向窗3的開口7，所述窗口3在低溫恒溫器的上端部中，可透過將被檢測的紅外線輻射。該開口7充當區域止擋部。

該圖首先通過基本上垂直于檢測器單元5的箭頭示出位于檢測器的視域中的想要的紅外線輻射，并且其次通過在冷護罩6的側壁上反射的斜箭頭示出不在檢測器的視域中并且因此被排除的雜散輻射。

圖2示出了根據現有技術的使用徑向擋板8的冷護罩。這些金屬擋板通常與冷護罩的類型相同，平行于彼此并且裝配在冷護罩的內表面10上。所述冷護罩是旋轉對稱的類型的冷護罩。其限定其基部處的表面9，表面9基本上對應于檢測器的有用表面區域，即，對將被檢測的紅外線輻射敏感的材料的表面區域。

發明內容

本發明旨在避免需要使用該擋板或至少使它們的數量減少。但是，其保持在上文描述的類型的技術——即，用于消除因雜散輻射被反射出照相位置或單元式檢測器的視域而引起的雜散輻射的技術——的范圍內。

為了實現該目的，本發明涉及一種紅外線輻射檢測器，該紅外線輻射檢測器包括：

-低溫恒溫器，該低溫恒溫器裝備有能夠確保與冷源的熱交換的指形冷凍器和可透過將被檢測的紅外線輻射的窗；

-被機械固定的冷平面，該被機械固定的冷平面與指形冷凍器熱交換；

-檢測器單元，該檢測器單元包括至少一個檢測器電路，該至少一個檢測器電路對將被檢測的紅外線波長范圍敏感并且與冷平面直接或間接地熱交換；

-被機械固定的冷護罩，該被機械固定的冷護罩與冷平面熱交換并且能夠限制任何雜散輻射，所述冷護罩具有一個旋轉軸線。

根據本發明，限定冷護罩的內壁具有以螺旋構型方式分布一系列突起，所述一系列突起的軸線與限定軸線和護罩的旋轉軸線重合。