專利名稱：內(nèi)置微型真空計的紅外探測器杜瓦組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及紅外探測器用的杜瓦組件，是針對如何方便判斷紅外探測器用杜瓦組件固有熱負(fù)載提出的一種新的組件結(jié)構(gòu)，即一種內(nèi)置微型真空計的紅外探測器杜瓦組件。
背景技術(shù)：
低溫工作的紅外探測器需要放入杜瓦內(nèi)進(jìn)行性能檢測或使用。而紅外探測器用杜瓦是一種特殊真空器件，要求其具有低的熱負(fù)載，又稱熱耗。熱負(fù)載差的紅外探測器杜瓦組件工作時窗口玻璃上通常會起霧、結(jié)霜，嚴(yán)重影響窗片的紅外透過特性，甚至使紅外信號完全截止，使探測器探測不到目標(biāo)信號，造成探測器杜瓦組件失效。
“熱負(fù)載”是表征探測器杜瓦組件絕熱能力的重要綜合指標(biāo)，主要包括探測器杜瓦組件的固有熱負(fù)載和探測器工作時產(chǎn)生的焦耳熱兩部分；導(dǎo)致探測器杜瓦組件失效的主要因素是探測器杜瓦組件的固有熱負(fù)載。
由杜瓦本身結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的、其大小表示杜瓦本身的無功功耗，包括固體傳導(dǎo)傳熱熱負(fù)載、輻射傳熱熱負(fù)載和真空腔殘余氣體分子對流傳熱熱負(fù)載，對一個結(jié)構(gòu)形式和零件表面狀況已經(jīng)確定了的杜瓦來說，根據(jù)傅立葉定律和斯特藩—玻爾茲曼定律便可確定該杜瓦的傳導(dǎo)和輻射熱負(fù)載，其大小一般不會變化或變化很小。而根據(jù)氣體分子“平均自由程”及“氣體分子導(dǎo)熱系數(shù)隨壓強(qiáng)而變化”的理論，可知杜瓦真空腔內(nèi)真空度大小對杜瓦對流傳熱熱負(fù)載影響很大，這一點(diǎn)在許多實驗中也已得到證實，由此可見，杜瓦“真空絕熱能力”是影響探測器杜瓦組件固有熱負(fù)載的主要因素，而“真空絕熱能力”主要取決于探測器杜瓦組件的真空度大小，所以，檢測探測器杜瓦組件的真空度可以間接判斷探測器杜瓦組件的固有熱負(fù)載，確定該組件是否失效。
由于探測器杜瓦組件的排氣不徹底，杜瓦內(nèi)表面及芯片等放氣、微小漏氣等原因，隨著時間的推移，探測器杜瓦組件內(nèi)部真空度變差，熱負(fù)載變壞，引起杜瓦窗口起霧結(jié)霜，窗口紅外透過特性變差，使探測器杜瓦組件不能正常工作而失效。由這種原因造成的探測器杜瓦組件失效通常被稱為探測器杜瓦組件真空壽命終止。
通常，判定探測器杜瓦組件真空壽命終止的方法是1.定性判斷即將探測器杜瓦組件致冷到規(guī)定溫度點(diǎn)后，若在一定時間內(nèi)杜瓦窗口起霧結(jié)霜，則為失效；2.定量判斷即測試探測器杜瓦組件熱負(fù)載值，若熱負(fù)載變壞，并超過一定值，則為失效。
目前對探測器杜瓦組件固有熱負(fù)載的測量，通常采用測量單位時間內(nèi)探測器杜瓦組件消耗的制冷劑的體積或重量來計算得到，而不論是測量單位時間內(nèi)消耗的制冷劑體積還是測量單位時間內(nèi)消耗的制冷劑重量都是很復(fù)雜的工作，為保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，測量過程中對測量環(huán)境，如溫度、濕度、壓強(qiáng)和測量方法等都有嚴(yán)格的要求，對測量數(shù)據(jù)分析也需要一定的經(jīng)驗。
探測器杜瓦組件由于體積很小，杜瓦真空容積也很小，相對于常規(guī)真空規(guī)管的真空容積小幾倍，甚至十幾倍，通過常規(guī)真空規(guī)測出來的真空變化和杜瓦內(nèi)真空值有一定的差別，且封裝前只能間接測量杜瓦內(nèi)真空度。而封裝后杜瓦內(nèi)真空度則一直是一個未知數(shù)，要判斷該探測器杜瓦組件熱負(fù)載或真空絕熱能力是否符合要求，只有通過前面介紹的測量方法來判斷，測試過程煩瑣，且有一定的測量誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的就是針對上述不足，提供一種內(nèi)置微型真空計的紅外探測器杜瓦組件，它主要由外殼體、微型真空計、用于連接真空計的電極接線柱、杜瓦引線環(huán)、紅外探測器芯片構(gòu)成，杜瓦組件的前端有紅外窗口，其結(jié)構(gòu)特征如下杜瓦組件的外殼體和內(nèi)膽之間構(gòu)成的真空腔內(nèi)，采用粘接技術(shù)固定有微型真空計，真空計引線通過電極接線柱引出外殼體外，內(nèi)膽的冷安裝面上固定安裝紅外探測器芯片，紅外探測器芯片的引線通過杜瓦引線環(huán)引出外殼體外。
本實用新型提供的內(nèi)置微型真空計的紅外探測器杜瓦組件能夠方便、準(zhǔn)確地隨時直接測量探測器杜瓦組件的真空度，判斷該組件的真空壽命，便于進(jìn)行適時維修，而且操作簡單、快捷，保證紅外探測器正常可靠的工作。同時，對于進(jìn)一步研究真空與紅外探測器杜瓦組件固有熱負(fù)載之間的關(guān)系、真空與杜瓦結(jié)構(gòu)尺寸變化之間的關(guān)系、真空與因杜瓦窗口變形引起的光譜透過率之間的關(guān)系都有直接、現(xiàn)實的意義。
本實用新型同樣也適用于不同形狀的、用于紅外探測器檢測、試驗或應(yīng)用的杜瓦。
本實用新型提供的紅外探測器杜瓦組件判斷是否失效的依據(jù)是看該組件的固有熱負(fù)載是否變差，而紅外探測器杜瓦組件的固有熱負(fù)載主要受真空度影響，因此通過判斷該組件的真空度即可間接判斷該組件固有熱負(fù)載是否變差，進(jìn)而判斷該組件是否失效。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
結(jié)合附圖及其實施例進(jìn)行說明，但本實用新型的保護(hù)范圍不限于附圖及其實施例。
如圖所示，本實用新型主要由微型真空計2和探測器杜瓦組件構(gòu)成，探測器杜瓦組件的前端有紅外窗口7，內(nèi)部冷安裝面上安裝紅外探測器芯片6，紅外探測器芯片6的引線通過杜瓦引線環(huán)5引出。采用粘接技術(shù)，將微型真空計2直接集成在紅外探測器杜瓦組件的真空腔4內(nèi)，通過燒結(jié)方式，將連接微型真空計引線的電極接線柱3燒結(jié)在外殼體1上，以便于微型真空計與真空測試裝置的連接，這樣就可直接測出紅外探測器杜瓦組件內(nèi)部真空度，結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)方便。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)置微型真空計的紅外探測器杜瓦組件，主要由外殼體(1)、微型真空計(2)、用于連接真空計的電極接線柱(3)、杜瓦引線環(huán)(5)、紅外探測器芯片(6)構(gòu)成，杜瓦組件的前端有紅外窗口(7)，其特征在于杜瓦組件的外殼體(1)和內(nèi)膽之間構(gòu)成的真空腔(4)內(nèi)，采用粘接技術(shù)固定有微型真空計(2)，真空計引線通過電極接線柱(3)引出殼體(1)外，內(nèi)膽的冷安裝面上固定安裝紅外探測器芯片(6)，紅外探測器芯片(6)的引線通過杜瓦引線環(huán)(5)引出殼體(1)外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置微型真空計的紅外探測器杜瓦組件，其特征在于微型真空計(2)直接安裝在杜瓦真空腔(4)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置微型真空計的紅外探測器杜瓦組件，其特征在于用于連接微型真空計的電極接線柱(3)燒結(jié)在外殼體(1)上。
專利摘要本實用新型是針對如何方便判斷紅外探測器用杜瓦組件固有熱負(fù)載提出的一種新的組件結(jié)構(gòu)，即一種內(nèi)置微型真空計的紅外探測器杜瓦組件。它主要由外殼體1、微型真空計2、用于連接真空計的電極接線柱3、杜瓦引線環(huán)5、紅外探測器芯片6構(gòu)成，杜瓦組件的前端有紅外窗口7，杜瓦組件的外殼體1和內(nèi)膽之間構(gòu)成的真空腔4內(nèi)，采用粘接技術(shù)固定有微型真空計2。它能夠方便、準(zhǔn)確地隨時直接測量探測器杜瓦組件的真空度，判斷該組件的真空壽命，便于進(jìn)行適時維修，而且操作簡單、快捷，保證紅外探測器正?？煽康墓ぷ?。
文檔編號F25D3/10GK2861992SQ200520022698
公開日2007年1月24日 申請日期2005年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月9日
發(fā)明者蔡毅, 徐世春 申請人:昆明物理研究所