[发明专利]一种基于集成式杜瓦组件变温测试制冷结构的控温方法

权利要求书

1.一种基于集成式杜瓦组件变温测试制冷结构的控温方法，所述的集成式杜瓦组件变温测试制冷结构包括环氧拉杆柄(1)、环氧拉杆(2)、液氮腔密封盖板(3)、外壳(4)、液氮存储腔(5)、杜瓦一体支撑小端密封盖板(6)、芯柱(7)、定杆帽(8)、液氮托盘(9)、冷头(10)、测温铂电阻(11)、引线(12)、引线环(13)、杜瓦一体支撑密封底板(14)、加热电阻(15)、杜瓦一体支撑大端密封盖板(16)、待测试杜瓦(17)，其特征在于包括以下步骤：

1)将由待测试杜瓦及变温测试制冷结构所组成的密封腔体进行抽真空，在该腔体内部真空达到1×10^-4Pa后，将刻有刻度的环氧胶拉杆(2)推到芯柱(7)底部，此时开始灌入液氮，并实时记录杜瓦冷平台(1703)上的测温二极管(待测杜瓦(17)芯片基板上已胶接的测温二极管的数值可监控整个降温过程，在经过t₁Min时间的液氮冷却后，待测杜瓦(17)内已达到热平衡状态，此时记录杜瓦冷平台上温度T₁和刻度L₁；

2)待液氮存储腔(5)内液氮蒸发完后，将杜瓦冷平台的温度恢复到室温状态，再开始下一次测试，将环氧拉杆(2)拉到L2刻度，并持续灌入液氮，直至t₂min后,杜瓦内部达到热平衡，此时记录杜瓦探测器基板的温度T₂，当环氧拉杆(2)拉到L2刻度时，整个液氮存储腔(5)内充满液氮，而芯柱(7)被液氮托盘9分成两部分，液氮托盘(9)侧壁面与芯柱7内壁面之间存在0.2mm的间隙，既利于环氧杆(2)的推拉，也可由于毛细作用阻止液氮向下流动，因此芯柱(7)上部分充满液氮，下部分没有液氮，此时冷量传输途径为液氮冷量通过液氮托盘(9)侧面及芯柱(7)薄壁传输到冷头(10)，通过冷链(1701)将冷量传输到杜瓦冷平台及探测器，从而达到冷却探测器的目的；

3)由环氧拉杆(2)的长度ΔL与ΔΤ为线性关系，即式中T₀为液氮温度。因此在环氧拉杆(2)上端(201)区域刻上一定的分度值，该分度值代表了的分度，通过拉动不同刻度来调节不同液氮冷却量，实现精确控制所需的制冷温度；

4)为了保证所需的测温精度，在冷头(10)上贴了测温铂电阻(11)和加热电阻(15)，其中测温铂电阻(11)用于监测冷头(10)的温度，当冷头(10)温度过低时，可通过加热电阻(15)加热得到热量Q,对热量进行补偿，即Q_总＝Q_传导+Q_加热，其中Q_加热＝I²·R·t，式中，I为加热电阻(15)通入电流，R为加热电阻的阻值，t为加热电阻通电加热时间，由公式从而达到精确控制测量温度。