[發明專利]兩級脈管制冷機冷卻兩波段紅外探測器件的電子光學裝置

有效

• 申請號: 202111333629.4
• 申請日: 2021-11-11
• 公開（公告）號: CN113899100B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 張安闊;余文輝;謝芳;韓一楠;吳明;修吉軍;馮英瓏;郭嘉博;謝晶
• 申請（專利權）人: 上海海洋大學
• 主分類號: F25B9/14
• 分類號: F25B9/14;F25B49/02;G01D5/26
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 李慶

本發明提供一種兩級脈管制冷機冷卻兩波段紅外探測器件的電子光學裝置，包括一線性壓縮機、一二級氣庫、一一級氣庫、一二級慣性管、一一級慣性管、一熱端散熱平臺、一二級脈管、一一級脈管、一一級蓄冷器、一二級蓄冷器組件、一一級冷端換熱器、一二級冷端換熱器和一杜瓦。本發明的一種兩級脈管制冷機冷卻兩波段紅外探測器件的電子光學裝置，綜合兩級脈管制冷機的高可靠性、長壽命、兩級冷頭溫度不同的特點和不同波段紅外探測器件有同時冷卻的需求，在盡量減小裝置體積與質量的前提下，同時保證杜瓦拆卸及更換的方便。

技術領域

本發明涉及制冷及低溫工程領域，尤其涉及一種兩級脈管制冷機冷卻兩波段紅外探測器件的電子光學裝置。

背景技術

紅外探測器應用廣泛，在地質勘探、氣象監測、航空航天、化工等領域被大量需要。由于其探測波段、制造材料、應用場合的不同，同時為達到降低電子器件噪聲，提高探測器靈敏度，使成像更為清晰的目的，需要為探測器提供不同溫區的低溫環境，使其處于最佳工作狀態。如使用銻化銦(InSb)的中波紅外探測器，一般需在77K溫區才可實現其最佳成像質量。

在紅外探測器的實際空間應用中，現有的冷卻紅外探測器件的電子光學裝置中通常只能滿足一個波段(溫區)的紅外探測器件的冷卻需求，無法同時滿足兩波段(溫區)的冷卻需求。

在紅外探測器的實際空間應用中，30K紅外探測器冷卻需求經常與80K相關光學器件的冷卻需求同時存在，現有的冷卻紅外探測器件的電子光學裝置中通常只能滿足一個波段(溫區)的紅外探測器件的冷卻需求，無法同時滿足兩波段(溫區)的冷卻需求。如需滿足上述需求，通常則需要使用兩套或兩套以上的該種電子光學裝置，這增加了紅外探測系統的質量和體積，在航空航天領域，系統質量和體積的增大無疑提高了發射成本。此外，在紅外探測系統的運行中，還需保證用于冷卻紅外探測器件的裝置的可靠性和使用壽命，滿足其長時間運行的要求。

發明內容

針對上述現有技術中的不足，本發明提供一種兩級脈管制冷機冷卻兩波段紅外探測器件的電子光學裝置，綜合兩級脈管制冷機的高可靠性、長壽命、兩級冷頭溫度不同的特點和不同波段紅外探測器件有同時冷卻的需求，在盡量減小裝置體積與質量的前提下，同時保證杜瓦拆卸及更換的方便。

為了實現上述目的，本發明提供一種兩級脈管制冷機冷卻兩波段紅外探測器件的電子光學裝置，包括一線性壓縮機、一二級氣庫、一一級氣庫、一二級慣性管、一一級慣性管、一熱端散熱平臺、一二級脈管、一一級脈管、一一級蓄冷器、一二級蓄冷器組件、一一級冷端換熱器、一二級冷端換熱器和一杜瓦；所述二級脈管和所述一級脈管平行設置且所述二級脈管和所述一級脈管的第一端固定于所述熱端散熱平臺；所述杜瓦罩設于所述二級脈管和所述一級脈管外并通過螺栓與所述熱端散熱平臺可拆卸連接；所述一級脈管的第二端連接所述一級冷端換熱器，所述一級蓄冷器連接于所述一級冷端換熱器與所述熱端散熱平臺之間；所述二級脈管的第二端連接所述二級冷端換熱器，所述二級蓄冷器組件連接所述二級冷端換熱器和所述一級冷端換熱器；所述線性壓縮機通過連管穿過所述熱端散熱平臺連接所述一級蓄冷器；所述一級氣庫通過一級慣性管穿過所述熱端散熱平臺連接所述一級脈管；所述二級氣庫通過所述二級慣性管穿過所述熱端散熱平臺連接所述二級脈管；所述杜瓦的側壁形成一抽真空窗口。

優選地，還包括一一級冷端平臺、一第一中波紅外探測器件、一高溫區冷屏、一高溫區杜瓦窗口、一二級冷端平臺、一第二中波紅外探測器件、一低溫區冷屏和一低溫區杜瓦窗口；所述高溫區冷屏安裝于所述一級冷端平臺上并罩設于所述第一中波紅外探測器件外，所述一級冷端平臺連接所述一級冷端換熱器；所述第一中波紅外探測器件正上方的所述杜瓦的外壁形成所述高溫區杜瓦窗口；所述低溫區冷屏安裝于所述二級冷端平臺上并罩設于所述第二中波紅外探測器件外，所述二級冷端平臺連接所述二級冷端換熱器；所述第二中波紅外探測器件正上方的所述杜瓦的外壁形成所述低溫區杜瓦窗口。