[發明專利]一種多點陣的中遠紅外波長光子探測器

無效

• 申請號: 201210259263.5
• 申請日: 2012-07-25
• 公開（公告）號: CN102768074A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 北京華鐵能信科技有限公司
• 主分類號: G01J11/00
• 分類號: G01J11/00
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張若華

技術領域

本發明屬于光電探測技術領域，涉及一種多點陣的中遠紅外波長光子探測器，主要用于高速移動設備的熱輻射檢測，是新一代鐵路軸溫監控系統的重要部件。

背景技術

受傳感器材料與技術影響，早期軸溫探測系統均采用熱敏電阻傳感器，由于列車大幅提速，原有靠熱積分效應的熱敏電阻型傳感器已經滿足不了需要，逐步采用響應速度更快的紅外光子探測器。但受到半導體技術水平限制，目前軸溫探測系統采用的是單點紅外器件制成的單點探頭，或者兩個單探頭并用。這種探測模式獲取的信息量少，并對熱軸判定產生直接影響。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提出一種多點陣的中遠紅外波長光子探測器，該光子探測器不僅靈敏度高、響應速度快，還由于增加了紅外探測點數，多元信號采集可以顯著提高軸溫探測的視野范圍，探測信息量增大。

本發明提出一種多點陣中遠紅外波長的光子探測器，包括紅外二極管陣列、管芯基座、半導體制冷器、熱敏電阻、管殼和光學鏡筒，所述的管芯基座上具有所述的半導體制冷器，所述的半導體制冷器上設置有所述的熱敏電阻，所述的紅外二極管陣列中每一光敏二極管管芯均設置于所述的熱敏電阻上，所述的紅外二極管陣列、管芯基座、半導體制冷器和熱敏電阻封裝在金屬殼內，置于所述的管殼底部，該管殼置于所述的光學鏡筒底部。

本發明提出的一種多點陣中遠紅外波長的光子探測器還包括有導熱金屬圓盤，所述的管殼與所述的光學鏡筒的底部固定有該導熱金屬圓盤。

本發明提出的一種多點陣中遠紅外波長的光子探測器還包括有玻璃窗，所述的管殼的頂部設置有該玻璃窗。

本發明提出的一種多點陣中遠紅外波長的光子探測器還包括有紅外透鏡，所述的光學鏡筒的頂部設置有該紅外透鏡。所述的紅外透鏡的投射波長為2～8μm。所述的紅外二極管陣列為四點陣以上紅外二極管陣列。所述的四點陣以上紅外二極管陣列為四點陣紅外二極管陣列、八點陣紅外二極管陣列、十六點陣紅外二極管陣列或三十二點陣紅外二極管陣列。當所述的四點陣以上紅外二極管陣列選擇為四點陣紅外二極管陣列時，內部四個光敏二極管管芯呈直線陣列或四象限十字陣列。所述的封裝采用TO-8封裝外形。所述的TO-8封裝外形留有12個底部引腳，該底部引腳與所述的紅外二極管陣列、半導體制冷器、熱敏電阻相連接。

本發明的優點在于：本發明提出一種多點陣的中遠紅外波長光子探測器，不僅靈敏度高、響應速度快，還由于增加了紅外探測點數，其多元信號采集可以顯著提高軸溫探測的視野范圍，探測信息量增大，可以不再受車型不同導致的車軸形狀以及位置高低等因素的影響，同時提供更多采樣點，明顯提高軸溫數據的準確性。大大減小了熱軸的誤判率。

附圖說明

圖1?為本發明提出一種多點陣的中遠紅外波長光子探測器的結構示意圖；

圖2為本發明實施例中四個獨立的光敏二極管管芯采用直線陣列的結構示意圖；

圖3為本發明實施例中四個獨立的光敏二極管管芯采用四象限十字陣列的結構示意圖；

圖4為本發明實施例中進行封裝后的底部引腳示意圖。

圖中：

1紅外二極管陣列；2管芯基座；3熱敏電阻；4金屬管殼；5光學鏡筒；5-1紅外透鏡；5-2圓盤。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發明的限定。

本發明提出一種多點陣中遠紅外波長的光子探測器，如圖1所示，由紅外二極管陣列1、管芯基座2、半導體制冷器、薄膜狀熱敏電阻3、金屬管殼4和光學鏡筒5構成。其中紅外二極管陣列1由多個獨立的光敏二極管管芯構成，優選為四點陣以上的多點陣紅外二極管陣列，進一步優選為四點陣紅外二極管陣列、八點陣紅外二極管陣列或十六點陣紅外二極管陣列。所述的管芯基座2為具有半導體制冷器的基座，管芯基座2表面設置有半導體制冷器，半導體制冷器的冷端上粘貼有薄膜狀熱敏電阻3，紅外二極管陣列1中每一獨立的光敏二極管管芯設置于半導體制冷器冷端的熱敏電阻3上，半導體制冷器的熱端與管芯基座2連接。