[发明专利]腔体探测器

说明书

技术领域

本发明涉及航天遥感仪器，具体涉及一种用于宽波段、大视场辐射探测仪器的腔体形探测器。

背景技术

在对地遥感辐射探测仪器中，对于能探测来自地球的反射太阳辐射和地球自身辐射的宽波段(0.2～50微米)探测器，从理论上来说热敏类探测器能实现宽波段辐射探测。然而由于热敏探测器光敏面表面本身响应不均匀。而且大光学视场要求光敏面有较大的直径，直径约为5毫米以上，热敏探测器无法在如此大面积的光敏面上达到满足仪器要求的探测性能。为此专门设计、研制了双腔体形结构热辐射探测器。探测器采用空腔形腔体作为探测器件，有效地解决了大视场辐射入射时响应均匀性和响应时间常数问题。确保仪器能探测到来自地球的大视场、宽波段范围的辐射。仪器光学探头采用了双腔形探测器，大大提高了仪器的探测精度，减化了探头光学结构，这对减小仪器的体积和重量、提高可靠性具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种能探测来自地球反射太阳辐射和地球自身辐射的大视场、全波段的双腔形腔体探测器。

探测器包括一个形状为锥状带尾巴的主腔体，绕上加热丝和测温丝，与一个热阻通过焊接连接，再与紫铜热沉焊接连接；一个形状为锥状带尾巴的辅腔体，绕上加热丝和测温丝与第二个热阻焊接连接，也与紫铜热沉焊接；主腔体中两根测温丝和两根加热丝在空心热阻内走线，穿过紫铜热沉后，再经过与热沉连接的热阻，在热阻上凿一个小孔同时从孔中向外穿过主腔引出的4根走线和辅腔上引出的2根测温丝走线，所有引出走线排序焊接在线路转接板上，再用粗铜丝从线路板上引出走线通到铝热沉外面。再将紫铜热沉用主连接架与铝热沉组装。

主腔体与辅腔体绕测温丝、加热丝后表面附着一层金属薄膜。

腔体探测器的结构采用两个“圆柱+圆锥”形腔体结构，其中一个主腔体接受辐射，另一个辅腔体用作电功率补偿，腔体内壁均匀喷涂无光黑漆。加热丝无感且均匀地绕在腔体圆锥外上，替代常用的加热薄膜胶贴方法，使腔体热容量的改变大大减少，腔体光电等效性大为改善。实现了从紫外辐射到超长波红外辐射目标的探测。

本实用新形包括：两个“圆柱+圆锥”并且带尾巴的纯银空腔形锥体、绕在纯银空腔形锥体锥端上的加热丝、绕在纯银空腔形锥体圆柱上的高精度的铂金测温丝、喷涂在带尾巴的纯银空腔形锥体内壁的特制黑漆以及两只支撑空腔形锥体的圆柱形热阻、一个紫铜热沉、一个铝热沉和主连接架构成的腔体形探测器。

本实用新形双腔形探测器可大大提高仪器的探测灵敏度。

附图说明

图1：腔体形状示意图。

图2：双腔形探测器结构示意图。

具体实施方式

研制工艺流程：制造腔体及热阻模具；腔体及热阻电镀；腔体及热阻脱膜；腔体绕丝；腔体二次镀银；腔体喷黑；腔体、热阻与热沉焊接；双腔体、热阻与热沉组装。从而完成腔体形探测器研制过程。

腔体探测器制造工艺流程：

1.制造腔体及热阻模具：根据设计计算确定腔体、热阻的形状和尺寸。采用材料牌号为LY12的铝，制作模具。

2.腔体、热阻电镀：把腔体、热阻模具通过电镀成形，电镀银层的厚度通过时间长短和电镀时的电流大小来控制。

3腔体、热阻脱膜：将镀过银层的模具放入浓度为95％的盐酸中。铝模具被腐蚀掉盐酸。留下的银层就是制作探测器的腔体。

4腔体绕丝

4.1加热丝：加热丝采用直径为0.05毫米的漆包锰铜丝。绕丝工艺规程如下：

A)在室温20℃±2℃时截取一段电阻为300Ω的锰铜丝。漆包锰铜丝对折为双股。腔体套在模具上以防止腔体绕丝变形。

B)将漆包锰铜丝对折处用502胶固定在银锥体的尖端处，凝固后均匀地绕制在锥体上。

C)主腔漆包锰铜丝绕到引出线头长70毫米时，锰铜丝直接引出。并用502胶固定在银锥体上。

D)参考腔漆包锰铜丝绕到引出线头长15毫米时，锰铜丝直接引出。并用502胶固定在银锥体上。

4.2测温丝

4.2.1测温丝采用直径为0.02毫米的铂金丝，先对铂金丝进行表面镀聚脂漆包绝缘处理。

4.2.2绕丝工艺规程如下：

A)用直径为0.02毫米的漆包铂金丝，在室温20℃时截取一段电阻为700Ω±2Ω漆包铂金丝并进行漆包铂金丝导通检验。