直线脉管集成耦合杜瓦封装设计及其关键技术研究

发布时间：2020-12-12 19:37

　　红外焦平面探测器是红外探测设备的关键元部件,近年来工程项目对线列焦平面器件规模的需求不断增加,目前已达到几千元的规模,线列长度达到200mm。为满足大规模杜瓦漏热及器件焦耳热增加对大冷量制冷机的需求以及航天项目对制冷机工作寿命的要求不断提高,直线型脉管制冷机因其无运动部件、结构简单、可靠性高以及制冷效率高的特点而被广泛采用,由于直线脉管的结构与以往应用的斯特林制冷机膨胀机结构差异较大,因而封装杜瓦必须针对直线脉管制冷机进行设计和优化。本文针对采用直线脉管制冷的超长线列红外焦平面器件杜瓦封装的需求,围绕直线脉管集成耦合超长线列杜瓦封装的关键技术开展了深入的研究工作。开展了对超长线列焦平面器件及直线脉管制冷机的特点以及对杜瓦力学、热学要求的分析,针对某型号脉管制冷机及典型超长线列探测器的尺寸、工作温度等要求,提出了杜瓦设计思路,完成了杜瓦关键元部件设计。为解决焦面平整度问题,设计了局部柔性冷链并优化了器件拼接基板设计,为降低杜瓦辐射漏热,采用双层防辐射屏设计,为降低传导漏热固定器件拼接基板采用了玻璃钢材料,为保证光学元件之间的位置装配公差,采用带线设计减少装配结合面的数量。对设计方法进行了... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所)上海市

【文章页数】：94 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

SCD公司InSb长线列探测器封装结构

图 1.2 SCD 公司 InSb 长线列探测器拼接基板美国 Rayson 公司为 NASA（EO-1/ALI）项目研制的多光谱探测器组件包含了可见光及近红外的硅探测器以及碲镉汞的短波红外探测器，其首先将四片硅探测器与碲镉汞探测器拼接成一个子模块。然后将五个子模块装配在拼接基板上形成探测器组件。该探测器的拼接模块及拼接基板分别如图 1.3 及图 1.4 所示(图片引自参考文献 52)。

图 1.2 SCD 公司 InSb 长线列探测器拼接基板美国 Rayson 公司为 NASA（EO-1/ALI）项目研制的多光谱探测器组件包含了可见光及近红外的硅探测器以及碲镉汞的短波红外探测器，其首先将四片硅探测器与碲镉汞探测器拼接成一个子模块。然后将五个子模块装配在拼接基板上形成探测器组件。该探测器的拼接模块及拼接基板分别如图 1.3 及图 1.4 所示(图片引自参考文献 52)。

【参考文献】：
期刊论文
[1]超长线列碲镉汞红外探测器拼接方式对比分析[J]. 王成刚,东海杰.  激光与红外. 2013(08)
[2]航天先进红外探测器组件技术及应用[J]. 龚海梅,邵秀梅,李向阳,李言谨,张永刚,张燕,刘大福,王小坤,李雪,方家熊.  红外与激光工程. 2012(12)
[3]红外焦平面器件温度循环可靠性研究[J]. 范广宇,龚海梅,李言谨,贺香荣,张燕.  红外与激光工程. 2010(04)
[4]微型低温制冷技术的现状和发展趋势[J]. 陈晓屏.  红外与激光工程. 2008(01)
[5]红外焦平面成像器件发展现状[J]. 陈伯良.  红外与激光工程. 2005(01)
[6]微型金属复合杜瓦瓶的漏热分析[J]. 苏宏毅.  航空兵器. 2002(06)
[7]微型斯特林制冷器与杜瓦瓶组件耦合漏热分析[J]. 陈晓屏.  红外技术. 2002(01)
[8]金属杜瓦瓶微小漏率检测[J]. 朱颖峰,卢云鹏,李海英,肖徽山,和自强,李冰川.  红外与激光工程. 2001(02)
[9]凝视型红外焦平面组件的军事应用[J]. 陶禹,张智诠.  红外与激光工程. 2001(01)



本文编号：2913160