專利名稱：內(nèi)置微型真空計(jì)的紅外探測(cè)器杜瓦組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及紅外探測(cè)器用的杜瓦組件，是針對(duì)如何方便判斷紅外探測(cè)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(jì)的紅外探測(cè)器杜瓦組件。
背景技術(shù)：
低溫工作的紅外探測(cè)器需要放入杜瓦內(nèi)進(jìn)行性能檢測(cè)或使用。而紅外探測(cè)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(cè)器杜瓦組件工作時(shí)窗口玻璃上通常會(huì)起霧、結(jié)霜，嚴(yán)重影響窗片的紅外透過(guò)特性，甚至使紅外信號(hào)完全截止，使探測(cè)器探測(cè)不到目標(biāo)信號(hào)，造成探測(cè)器杜瓦組件失效。
“熱負(fù)載”是表征探測(cè)器杜瓦組件絕熱能力的重要綜合指標(biāo)，主要包括探測(cè)器杜瓦組件的固有熱負(fù)載和探測(cè)器工作時(shí)產(chǎn)生的焦耳熱兩部分；導(dǎo)致探測(cè)器杜瓦組件失效的主要因素是探測(cè)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(wú)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(duì)流傳熱熱負(fù)載，對(duì)一個(gè)結(jié)構(gòu)形式和零件表面狀況已經(jīng)確定了的杜瓦來(lái)說(shuō)，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(huì)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(duì)杜瓦對(duì)流傳熱熱負(fù)載影響很大，這一點(diǎn)在許多實(shí)驗(yàn)中也已得到證實(shí)，由此可見(jiàn)，杜瓦“真空絕熱能力”是影響探測(cè)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(cè)器杜瓦組件的真空度大小，所以，檢測(cè)探測(cè)器杜瓦組件的真空度可以間接判斷探測(cè)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(cè)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(shí)間的推移，探測(cè)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(guò)特性變差，使探測(cè)器杜瓦組件不能正常工作而失效。由這種原因造成的探測(cè)器杜瓦組件失效通常被稱為探測(cè)器杜瓦組件真空壽命終止。
通常，判定探測(cè)器杜瓦組件真空壽命終止的方法是1.定性判斷即將探測(cè)器杜瓦組件致冷到規(guī)定溫度點(diǎn)后，若在一定時(shí)間內(nèi)杜瓦窗口起霧結(jié)霜，則為失效；2.定量判斷即測(cè)試探測(cè)器杜瓦組件熱負(fù)載值，若熱負(fù)載變壞，并超過(guò)一定值，則為失效。
目前對(duì)探測(cè)器杜瓦組件固有熱負(fù)載的測(cè)量，通常采用測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)探測(cè)器杜瓦組件消耗的制冷劑的體積或重量來(lái)計(jì)算得到，而不論是測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)消耗的制冷劑體積還是測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)消耗的制冷劑重量都是很復(fù)雜的工作，為保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，測(cè)量過(guò)程中對(duì)測(cè)量環(huán)境，如溫度、濕度、壓強(qiáng)和測(cè)量方法等都有嚴(yán)格的要求，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)分析也需要一定的經(jīng)驗(yàn)。
探測(cè)器杜瓦組件由于體積很小，杜瓦真空容積也很小，相對(duì)于常規(guī)真空規(guī)管的真空容積小幾倍，甚至十幾倍，通過(guò)常規(guī)真空規(guī)測(cè)出來(lái)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(cè)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(gè)未知數(shù)，要判斷該探測(cè)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(guò)前面介紹的測(cè)量方法來(lái)判斷，測(cè)試過(guò)程煩瑣，且有一定的測(cè)量誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)上述不足，提供一種內(nèi)置微型真空計(jì)的紅外探測(cè)器杜瓦組件，它主要由外殼體、微型真空計(jì)、用于連接真空計(jì)的電極接線柱、杜瓦引線環(huán)、紅外探測(cè)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(jì)，真空計(jì)引線通過(guò)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(cè)器芯片，紅外探測(cè)器芯片的引線通過(guò)杜瓦引線環(huán)引出外殼體外。
本實(shí)用新型提供的內(nèi)置微型真空計(jì)的紅外探測(cè)器杜瓦組件能夠方便、準(zhǔn)確地隨時(shí)直接測(cè)量探測(cè)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(shí)維修，而且操作簡(jiǎn)單、快捷，保證紅外探測(cè)器正常可靠的工作。同時(shí)，對(duì)于進(jìn)一步研究真空與紅外探測(cè)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(guò)率之間的關(guān)系都有直接、現(xiàn)實(shí)的意義。
本實(shí)用新型同樣也適用于不同形狀的、用于紅外探測(cè)器檢測(cè)、試驗(yàn)或應(yīng)用的杜瓦。
本實(shí)用新型提供的紅外探測(cè)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(cè)器杜瓦組件的固有熱負(fù)載主要受真空度影響，因此通過(guò)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(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖及其實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于附圖及其實(shí)施例。
如圖所示，本實(shí)用新型主要由微型真空計(jì)2和探測(cè)器杜瓦組件構(gòu)成，探測(cè)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(cè)器芯片6，紅外探測(cè)器芯片6的引線通過(guò)杜瓦引線環(huán)5引出。采用粘接技術(shù)，將微型真空計(jì)2直接集成在紅外探測(cè)器杜瓦組件的真空腔4內(nèi)，通過(guò)燒結(jié)方式，將連接微型真空計(jì)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(jì)與真空測(cè)試裝置的連接，這樣就可直接測(cè)出紅外探測(cè)器杜瓦組件內(nèi)部真空度，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)方便。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)置微型真空計(jì)的紅外探測(cè)器杜瓦組件，主要由外殼體(1)、微型真空計(jì)(2)、用于連接真空計(jì)的電極接線柱(3)、杜瓦引線環(huán)(5)、紅外探測(cè)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(jì)(2)，真空計(jì)引線通過(guò)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(cè)器芯片(6)，紅外探測(cè)器芯片(6)的引線通過(guò)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(jì)的紅外探測(cè)器杜瓦組件，其特征在于微型真空計(jì)(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(jì)的紅外探測(cè)器杜瓦組件，其特征在于用于連接微型真空計(jì)的電極接線柱(3)燒結(jié)在外殼體(1)上。
專利摘要本實(shí)用新型是針對(duì)如何方便判斷紅外探測(cè)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(jì)的紅外探測(cè)器杜瓦組件。它主要由外殼體1、微型真空計(jì)2、用于連接真空計(jì)的電極接線柱3、杜瓦引線環(huán)5、紅外探測(cè)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(jì)2。它能夠方便、準(zhǔn)確地隨時(shí)直接測(cè)量探測(cè)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(shí)維修，而且操作簡(jiǎn)單、快捷，保證紅外探測(cè)器正?？煽康墓ぷ?。
文檔編號(hào)F25D3/10GK2861992SQ200520022698
公開(kāi)日2007年1月24日 申請(qǐng)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(qǐng)人:昆明物理研究所