留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

红外焦平面探测器杜瓦组件真空失效及其检测方法

李建林,  刘湘云,  朱颖峰,  孙娟

downloadPDF
文章导航 > 红外与激光工程  > 2015 >  44(10): 2874-2879
李建林, 刘湘云, 朱颖峰, 孙娟. 红外焦平面探测器杜瓦组件真空失效及其检测方法[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(10): 2874-2879.
引用本文: 李建林, 刘湘云, 朱颖峰, 孙娟. 红外焦平面探测器杜瓦组件真空失效及其检测方法[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(10): 2874-2879.
shu
Li Jianlin, Liu Xiangyun, Zhu Yingfeng, Sun Juan. IR FPA Dewar device vacuum failure and its test method[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(10): 2874-2879.
Citation: Li Jianlin, Liu Xiangyun, Zhu Yingfeng, Sun Juan. IR FPA Dewar device vacuum failure and its test method[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(10): 2874-2879.
shu

红外焦平面探测器杜瓦组件真空失效及其检测方法

  • 1.

    昆明物理研究所,云南 昆明 650223

详细信息
    作者简介:

    李建林(1963-),男,高级工程师,主要从事红外探测器封装和测试技术方面的研究。Email:lijianlin12@21cn.com

  • 中图分类号: TN215

IR FPA Dewar device vacuum failure and its test method

  • 1.

    Kunming Institute of Physics,Kunming 650223,China

  • 摘要: 杜瓦真空失效造成光电转换探测系统的核心部件故障,依据真空物理稀薄气体理论,分析探讨了真空失效考核方法。检测组件在工作状态下的降温时间是否符合用户要求,是确认真空失效最直接有效的方法。制冷机额定制冷功率与杜瓦最大无功功率之差,即设计允许最大热负载增加量。在特定时间区间内,利用液氮蒸发原理测量热负载增加量,达到扩展不确定度30 mW(k=3)时,可以认为杜瓦真空有用寿命不符合用户要求。用户定制15年真空有用寿命,则要求杜瓦漏气速率小于510-15 Pam3/s,真空失效的气体压力大于110-2 Pa。
    Abstract: Dewar vacuum failure is usually caused by IR FPA device malfunction, and the evaluation hereby used is testified as a valid method in discussing and analyzing such failure in accordance with Low Density Gas Theory of Vacuum Physics, The IR FPA Dewar device cooling time is regarded as the most direct and effective method in confirming such failure. Notice that the maximum heat loading variation between the maximum reactive power of IR FPA Dewar device and the rated capacity of the cooler should be in correspondence with its use-defined maximum cooling time. And Dewar vacuum life is considered unacceptable if the heat load variation being measured by LN Evaporation Principle is under such condition that the variation is within its specified time in the case it reaches expanded uncertainty(k=3). The value tested should be 30 mW. Within the customized vacuum service life of specified 15 years,the Dewar leakage and gas rate required must be less than 510-15 Pam3/s. As the failure of Dewar vacuum occurred, and simultaneously, the gas pressure must be greater than 110-2 Pa.
  • [1] Li Jianlin. The effect of frosting on the measurement of thermal load of mini metal dewar[J]. Infrared Technology, 2007, 29(12):724-729.(in Chinese) 李建林.结霜(露)对微型金属杜瓦瓶热负载测量质量的影响[J]. 红外技术, 2007, 29(12):724-729.
    [2]
    [3] Li Jianlin, Zhou Xiaojun. Heat load measurement of the micro metal dewar with mass flow method and its calculation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2011, 40(1):141-148.(in Chinese) 李建林,周孝军.利用流量法测量微型金属杜瓦瓶热负载及其计算方法[J]. 红外与激光工程, 2011, 40(1):141-148.
    [4]
    [5] Zhang Yani, Zhu Sangen, Gong Haimei. Research on vacuum life of micro metal Dewar[J]. Infrared, 2008, 29(3):13.(in Chinese) 张亚妮,朱三根,龚海梅.微型杜瓦组件加速寿命试验的研究[J]. 红外, 2008, 29(3):13.
    [6]
    [7] Zhu Kuizhang, Le Ziling, Sun Penghong, et al. Studies of the vacuum life of the infrared micro metal Dewar[J]. Cryogenics and Super Conductivity, 1989, 26(4):11-15.(in Chinese) 朱魁章,乐子玲,孙鹏红,等.红外微型金属杜瓦的真空寿命研究[J]. 低温与超导, 1989, 26(4):11-15.
    [8]
    [9] Lin Ridong, Liu Wei, Wang Guan, et al. Vacuum life analyse of infrared detector dewar assembly[J]. Laser Infrared, 2011, 41(7):779-783.(in Chinese) 林日东,刘伟,王冠,等.红外焦平面探测器杜瓦组件真空寿命分析[J]. 激光与红外, 2011, 41(7):779-783.
    [10]
    [11] Cui Junsheng, Jia Weimin. An analysis about the factors affecting working life of infrared detector[J]. Aero Weaponry, 2011(5):39-42.(in Chinese) 崔军生,贾卫民.红外探测器工作寿命的影响因素分析[J]. 航空兵器, 2011(5):39-42.
    [12]
    [13] Breniere X, Tribolet P. IR detectors design and approach for tactical applications with high reliability without maintenance[C]//SPIE, 2008, 6940:0H.
    [14]
    [15] Marianne Molina, Xavier Breniere, Philippe Tribolet. IR detector dewar and assemblies for stringent environmental conditions[C]//SPIE, 2007, 6542:85.
    [16]
    [17] Long Jiexun. Effects of the vacuum on performance of D64JT7 Dewar of IR detectors[J]. Infrared Technology, 1995, 17(2):9-13.(in Chinese) 龙杰勋.真空度对红外探测器/D64JT7型系列杜瓦瓶性能的影响[J]. 红外技术, 1995, 17(2):9-13.
    [18]
    [19] Liu Bogao, Wei Donghong. Vacuum leakage in the mini-detector/Dewar without gas-absobrer[J]. Infrared Technology, 1995, 17(5):19-22.(in Chinese) 刘伯高,魏东红.浅谈无消气剂小型探测器的实漏[J]. 红外技术, 1995, 17(5):19-22.
    [20]
    [21]
    [22] Yu Xiaobing. Analysis of Dewar thermal isolation and high vacuum lifetime[J]. Laser Infrared, 2004, 34(4):275-278.(in Chinese) 于小兵.微型杜瓦绝热和真空保持的分析[J]. 激光与红外, 2004, 34(4):275-278.
    [23]
    [24] DT-594/UA. MIL-D-49172(ER), Dewar- Detector Device[S]. 1982:10.
    [25]
    [26] Chen Pijin. The Scientific Basis of Vacuum Technology[M]. Beijing:National Defense Industry Press, 1987:139.(in Chinese) 陈丕瑾.真空技术的科学基础[M]. 北京:国防工业出版社, 1987:139.
    [27] Chen Guobang, Zhang Peng. Low Temperature Unique Hot With Transmit Heat the Technique[M]. Beijing:Science Press, 2004, 64:9.(in Chinese) 陈国邦,张鹏.低温绝热与传热技术[M]. 北京:科学出版社, 2004, 64:9.
  • [1] 朱伟鸿, 汪洋, 王栎皓, 刘艺晨, 武震宇.  卫星激光通信MEMS快速反射镜可靠性研究进展 . 红外与激光工程, 2023, 52(9): 20230179-1-20230179-13. doi: 10.3788/IRLA20230179
    [2] 李建林, 刘卓林, 陈晓燕, 雷永畅, 董伟, 钱昆伦.  红外焦平面探测器杜瓦组件的热致破坏及其环境试验 . 红外与激光工程, 2022, 51(4): 20210337-1-20210337-10. doi: 10.3788/IRLA20210337
    [3] 李建林, 谢刚, 刘炼, 陈晓燕, 董伟, 雷永畅.  碲镉汞焦平面阵列无效像元（盲元）特征与成因 . 红外与激光工程, 2021, 50(2): 20200202-1-20200202-12. doi: 10.3788/IRLA20200202
    [4] 丁瑞军, 杨建荣, 何力, 胡晓宁, 陈路, 林春, 廖清君, 叶振华, 陈洪雷, 魏彦锋.  碲镉汞红外焦平面器件技术进展 . 红外与激光工程, 2020, 49(1): 0103010-0103010(7). doi: 10.3788/IRLA202049.0103010
    [5] 朱双双, 吴洋, 邹鹏, 崔珊珊, 胡强, 刘振海, 裘桢炜, 洪津.  星载红外探测器组件环境适应性分析与性能优选 . 红外与激光工程, 2020, 49(2): 0204001-0204001. doi: 10.3788/IRLA202049.0204001
    [6] 陈芳, 高超, 罗世魁.  大面阵红外焦平面杜瓦冷指支撑结构设计 . 红外与激光工程, 2020, 49(8): 20200060-1-20200060-7. doi: 10.3788/IRLA20200060
    [7] 李建林, 张绍裕, 孙娟, 谢刚, 周嘉鼎, 马颖婷.  热应力加速试验评定碲镉汞焦平面阵列像元储存寿命 . 红外与激光工程, 2019, 48(10): 1004003-1004003(9). doi: 10.3788/IRLA201948.1004003
    [8] 邓洪海, 杨波, 邵海宝, 王志亮, 黄静, 李雪, 龚海梅.  正照射延伸波长In0.8Ga0.2As红外焦平面探测器 . 红外与激光工程, 2018, 47(5): 504004-0504004(5). doi: 10.3788/IRLA201847.0504004
    [9] 马腾, 苏丹丹, 周航, 郑齐文, 崔江维, 魏莹, 余学峰, 郭旗.  γ射线辐照对130 nm部分耗尽SOI MOS器件栅氧经时击穿可靠性的影响 . 红外与激光工程, 2018, 47(9): 920006-0920006(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0920006
    [10] 彭勃, 张普, 陈天奇, 赵崟岑, 吴的海, 刘晖.  高功率半导体激光器互连界面可靠性研究 . 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1105002-1105002(8). doi: 10.3788/IRLA201847.1105002
    [11] 罗昊, 钟标, 雷永清, 石艳玲, 印建平.  Yb3+:LuLiF4晶体激光制冷的热负载管理 . 红外与激光工程, 2018, 47(12): 1206005-1206005(5). doi: 10.3788/IRLA201847.1206005
    [12] 李建林, 李惟夏, 徐世春.  非蒸散型吸气剂维持红外焦平面探测器杜瓦组件工作真空度的性能与应用 . 红外与激光工程, 2018, 47(10): 1004001-1004001(9). doi: 10.3788/IRLA201847.1004001
    [13] 郝立超, 黄爱波, 解晓辉, 李辉, 赖灿雄, 陈洪雷, 魏彦锋, 丁瑞军.  32×32甚长波红外HgCdTe焦平面器件 . 红外与激光工程, 2017, 46(5): 504001-0504001(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0504001
    [14] 郝立超, 黄爱波, 赖灿雄, 陈星, 陈辉, 郝明明, 路国光, 黄云, 恩云飞.  盲元作为红外焦平面可靠性分析手段的探讨 . 红外与激光工程, 2016, 45(5): 504004-0504004(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0504004
    [15] 赵公元, 赵毅强.  非制冷红外焦平面读出电路用带隙基准电压源 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2627-2632.
    [16] 高磊, 翟永成, 梁清华, 蒋大钊, 丁瑞军.  红外焦平面读出电路集成数字输出 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1686-1691.
    [17] 王洋, 鲁星, 孟超, 刘俊明, 邝永变, 孟庆端, 朱旭波, 司俊杰.  InSb焦平面探测器高低温循环特性研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3701-3706.
    [18] 范广宇, 范崔, 李俊, 龚海梅.  超长线列红外焦平面杜瓦冷链设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(7): 2021-2026.
    [19] 贺明, 王亚弟, 王新赛, 路建方, 李志军.  场景自适应的红外焦平面成像系统灰度超分辨技术 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2138-2142.
    [20] 贺明, 王亚弟, 贺菁, 陈向军, 路建方, 寇广, 沈鹏.  双边滤波直方图均衡的非均匀性校正算法 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2620-2624.
  • 加载中
WeChat 点击查看大图
计量
  • 文章访问数:  569
  • HTML全文浏览量:  114
  • PDF下载量:  443
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-02-24
  • 修回日期:  2015-03-27
  • 刊出日期:  2015-10-25

红外焦平面探测器杜瓦组件真空失效及其检测方法

  • 1. 昆明物理研究所,云南 昆明 650223
    • 作者简介:

    李建林(1963-),男,高级工程师,主要从事红外探测器封装和测试技术方面的研究。Email:lijianlin12@21cn.com

  • 收稿日期: 2015-02-24
  • 修回日期: 2015-03-27
  • 刊出日期: 2015-10-25

  • 中图分类号: TN215

摘要: 杜瓦真空失效造成光电转换探测系统的核心部件故障,依据真空物理稀薄气体理论,分析探讨了真空失效考核方法。检测组件在工作状态下的降温时间是否符合用户要求,是确认真空失效最直接有效的方法。制冷机额定制冷功率与杜瓦最大无功功率之差,即设计允许最大热负载增加量。在特定时间区间内,利用液氮蒸发原理测量热负载增加量,达到扩展不确定度30 mW(k=3)时,可以认为杜瓦真空有用寿命不符合用户要求。用户定制15年真空有用寿命,则要求杜瓦漏气速率小于510-15 Pam3/s,真空失效的气体压力大于110-2 Pa。

English Abstract

    全文HTML

参考文献 (27)

目录

    /

    返回文章
    返回

    版权所有 © 2019 《红外与激光工程》编辑部｜ 地址: 天津市空港经济区中环西路58号｜ 邮政编码: 300308

    津ICP备19007885号-1

    本系统由 北京仁和汇智信息技术有限公司 开发    百度统计