[发明专利]一种用于分置式杜瓦排气的双温区烘烤装置及实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及红外探测器杜瓦组件封装技术，具体是指一种用于分置式红外探测器杜瓦组件超高真空排气的双温区烘烤装置及实现方法。

背景技术

真空寿命是杜瓦组件重要的技术指标，由于材料固有的放气特性，随着时间的推移，杜瓦内真空度会不断下降。当真空度下降到一定程度时，残气对流换热导致杜瓦组件热负载急剧增加，当热负载增加到一定程度后，机械制冷机提供的冷量无法满足探测器深低温工作的要求时，红外探测器就无法工作在所必须的温度点，并且杜瓦内的残气会凝结在探测器表面，使得探测器的性能衰退甚至丧失，从而使得高空间分辨率红外遥感仪器瘫痪。

影响红外探测器杜瓦组件的真空寿命的主要因素有：1)红外探测器杜瓦组件的零部件材料及除气处理工艺；2)红外探测器杜瓦组件内安装吸附剂；3)红外探测器杜瓦组件排气的极限真空、烘烤温度及排气时间；提高烘烤温度和延长排气时间是提高杜瓦真空寿命最有效的办法之一。目前传统的办法是整体一个温区加热，具体的做法为在杜瓦外安装一个加热罩，在杜瓦的外壳表面设置一温控点，进行加热温控烘烤。其烘烤温度点为一个温度点，温度点取决于红外探测器(比如碲镉汞)能承受的温度,一般温度小于80℃；此温度下对水气和氢气等的超高真空排气烘烤效果不太理想。这对红外探测器杜瓦组件真空寿命长短是有影响的。

发明内容

本专利的目的是提供一种用于分置式红外探测器杜瓦组件超高真空排气的双温区烘烤装置，解决了红外探测器杜瓦组件超高真空的单一温度点烘烤的排气效果不充分的问题，提高杜瓦组件的真空寿命，同时适当缩短杜瓦超高真空排气的时间。

本专利的双温区烘烤装置结构如图1所示，它包括：冷链座1、冷帽2、弹簧3、圆柱型外壁件4、圆柱型内壁件5、导热硅脂6、橡皮圈7、螺钉8、红外探测器杜瓦组件9、杜瓦铜管10、加热罩垫板11、铂电阻12、加热片13、加热罩14、保温层15、恒温循环器进水管16、恒温循环器17及恒温循环器出水管18，其特征在于：冷链座1与圆柱型外壁件4通过高温钎焊焊接成一体，圆柱型内壁件5与圆柱型外壁件4通过激光焊焊接成一体，弹簧3放置在冷链座1的第一圆型盲孔101处，导热硅脂6涂抹在冷帽2的上端面201及第四圆型盲孔202的内壁，冷帽2安放在弹簧3上端面，通过橡皮圈7和螺钉8将红外探测器杜瓦组件9与烘烤装置固定，恒温循环器进水管16与恒温循环器出水管18分别与圆柱型内壁件5的圆孔501和圆孔502连接，杜瓦铜管10支撑杜瓦进行排气，铂电阻12与加热片13粘贴在加热罩14内壁上、加热罩垫板11嵌套在加热罩14下方，保温层15嵌套在加热罩14外部。

所述的冷链座1选用无氧铜材料，为圆柱型，由上圆柱和下圆柱组成；在冷链座1的上圆柱中心有一个安放弹簧3的第一圆型盲孔101，第一圆型盲孔101的直径比圆柱弹簧3外直径大0.5mm-1mm；在冷链座1的下圆柱中心有一个安放圆柱型外壁件4的第二圆型盲孔102，第二圆型盲孔102的直径比圆柱型外壁件4外直径大0.02mm-0.06mm；第三圆型盲孔103为钎焊焊料填料处，其直径比第二圆型盲孔102的直径大0.2mm-0.5mm。

所述的冷帽2选用无氧铜材料，为圆柱型；在冷帽2的中心有一个安放弹簧3的第四圆型盲孔202，其直径比冷链座1的上圆柱外圆直径大0.02mm-0.06mm；同时第四圆型盲孔202的深度比冷链座1的上圆柱高度短0.02mm-0.06mm。

所述的弹簧3采用碳素弹簧钢材料，为圆柱型，它的两个圆柱端面的平行度优于0.05mm。

所述的圆柱型外壁件4采用不锈钢材料，由薄壁件401与法兰盘403组成，法兰盘403中圆柱型通孔402为螺钉安装孔。

所述的圆柱型内壁件5选用不锈钢材料，其中圆型通孔501为恒温循环液出水孔，圆型通孔502为恒温循环液进水孔。

所述的导热硅脂6选用APIEZON-N低温导热高真空脂。

所述的橡皮圈7为低苯基硅橡胶材料。

所述的螺钉8为不锈钢材料，为内六角螺钉。

所述的红外探测器杜瓦组件9选用红外探测器杜瓦组件。

所述的杜瓦铜管10为无氧铜材料，是杜瓦的排气接口，同时具有支撑杜瓦排气的作用。

所述的加热罩垫板11为无氧铜材料，为长方形。

所述的铂电阻12为pt100。

所述的加热片13薄膜加热片。

所述的加热罩14为无氧铜材料。

所述的保温层15材料为石棉衣。