專利名稱：焦平面器件用液氮金屬杜瓦的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及應(yīng)用液化氣體冷卻的密封裝置，特別是一種適用于焦平面器件的液氮金屬杜瓦。
液氮金屬杜瓦是致冷型紅外探測器不可少的關(guān)鍵部件。在紅外探測器研制過程中，其特性、性能的研究離不開液氮金屬杜瓦提供的真空環(huán)境、致冷工作平臺、限制視場的冷屏以及透紅外輻射的窗口和將探測器的電極引出杜瓦。通常的液氮金屬杜瓦，不具備抗干擾的全屏蔽引線，也不具備免用腐蝕性助熔劑的引線環(huán)，至于冷背景溫度，也高于液氮溫度，且在測試過程中，需連續(xù)不斷地輸液氮，諸多不便。
本實用新型的目的在于提供一種具有液氮溫度冷背景、抗干擾的全屏蔽引線、探測器和雙層平面引線環(huán)焊接、裝拆十分方便的焦平面器件用液氮金屬杜瓦。
本實用新型目的通過如下技術(shù)方案達到本焦平面器件用液氮金屬杜瓦由內(nèi)膽，杜瓦外殼，引線，進液氮回氣機構(gòu)和窗口組成。內(nèi)膽分為前內(nèi)膽和后內(nèi)膽，前內(nèi)膽提供液氮溫度冷背景和安裝有濾波窗口架；后內(nèi)膽提供進液氮回氣機構(gòu)；探測器預(yù)先安裝到雙層平面引線環(huán)和紫銅基板部件上，二者間的金絲引線預(yù)先單獨在操作臺上進行超聲壓焊，然后安裝到后內(nèi)膽前部冷頭平臺上；固定在絕緣環(huán)上的188根彈簧觸針，一端與經(jīng)冷背景法蘭和內(nèi)膽法蘭之間的空間，再通過低溫膠密封從杜瓦后蓋引出杜瓦的全屏蔽引線焊接，另一端與雙層平面引線環(huán)背面上電觸點一一對應(yīng)緊密接觸，形成電通路；支撐裝置中的支撐管將后內(nèi)膽與杜瓦后蓋聯(lián)成一體，支撐環(huán)將冷背景法蘭與杜瓦前殼聯(lián)結(jié)在一起。內(nèi)膽與外殼間、前內(nèi)膽中間通光路部分及安裝彈簧觸針處空間為真空腔，通過抽氣閥抽真空并保持真空。
現(xiàn)結(jié)合本杜瓦附圖進行詳細說明。


圖1為本杜瓦結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖2為本杜瓦雙層平面引線環(huán)和紫銅基板仰視圖。
圖3為本杜瓦雙層平面引線環(huán)和紫銅基板剖視圖。
圖4為本杜瓦雙層平面引線環(huán)和紫銅基板俯視圖。
所說的內(nèi)膽分為前內(nèi)膽1和后內(nèi)膽2兩大部分前內(nèi)膽1的冷背景法蘭103與后內(nèi)膽2的內(nèi)膽法蘭201有三個通孔106相通，用螺釘和銦絲密封，便于輸入液氮和氮回氣。
前內(nèi)膽1作為冷背景，由冷背景螺帽101，冷背景前部102，冷背景法蘭103，冷背景外套104用低溫膠密封聯(lián)結(jié)成環(huán)腔體，外加濾波窗口架105組成，用鋁合金加工，其中冷背景螺帽101、冷背景前部102、冷背景法蘭103、濾波窗口架105表面發(fā)黑處理，而冷背景外套104表面本色氧化處理。這樣冷背景溫度為液氮溫度。
濾波窗口架105安裝在冷背景前部102，或安裝在冷背景法蘭103上，供安裝濾波片窗口，也可以安裝不同尺寸的窗口，以便適應(yīng)多種不同要求。
后內(nèi)膽2由用鋁合金加工的內(nèi)膽法蘭201、內(nèi)膽前部202、內(nèi)膽后部203和進液氮回氣機構(gòu)204用低溫膠密封聯(lián)結(jié)組成。其中內(nèi)膽法蘭201、內(nèi)膽前部202表面發(fā)黑處理，內(nèi)膽后部203表面本色氧化處理，還置有活性炭槽。
雙層平面引線環(huán)205由鍍金絕緣板加工而成，固定在紫銅基板206上，只要將探測器預(yù)先安裝到紫銅基板206上，二者間的金絲引線213能預(yù)先單獨在操作臺上進行超聲壓焊。然后安裝到后內(nèi)膽前部202的冷頭平臺上。
188根彈簧觸針207固定在絕緣環(huán)208上，而絕緣環(huán)208固定在引線環(huán)固定座212上，再由定位螺帽211固定在內(nèi)膽前部202上，通過螺釘210使與雙層平面引線環(huán)205背面上電觸點一一對應(yīng)緊密接觸，形成電通路。
全屏蔽引線209，一端與彈簧觸針207焊接，另一端經(jīng)冷背景法蘭103和內(nèi)膽法蘭201之間的空間，再通過低溫膠密封從杜瓦后蓋401引出杜瓦。
進液氮回氣機構(gòu)204，由內(nèi)外不銹鋼輸液氮管204-1通過彎接頭管204-4聯(lián)結(jié)在一起，彎接頭管204-4通過螺紋和低溫膠密封聯(lián)結(jié)玻璃鋼管204-3的一端，不銹鋼回氣管204-2也用低溫膠密封聯(lián)結(jié)在玻璃鋼管204-3上，而玻璃鋼管204-3的另一端通過低溫膠密封聯(lián)結(jié)在內(nèi)膽后部203上，這樣，可以確保杜瓦豎、側(cè)工位工作。輸液氮時，液氮從不銹鋼輸液氮管204-1進入杜瓦內(nèi)膽，氮回氣由不銹鋼回氣管204-2經(jīng)玻璃鋼管204-3及聚酰亞胺支撐管301出。當輸滿液氮時，液氮從回氣管204-2經(jīng)玻璃鋼管204-3及聚酰亞胺支撐管301溢出，即停止輸液氮。這時回氣管204-2和輸液氮管204-1都起著回氣管的作用，可以降低液氮面氣化氣壓，有益于工作低溫的保持。
所說的支撐裝置3由聚酰亞胺支撐管301和聚酰亞胺支撐環(huán)302組成，聚酰亞胺支撐管301，也是回氣管的一部分，它通過低溫膠膠接將后內(nèi)膽2與杜瓦后蓋401聯(lián)成一體。聚酰亞胺支撐環(huán)將冷背景法蘭103與杜瓦前殼403聯(lián)結(jié)在一起。
所說的杜瓦外殼4用鋁合金加工而成，表面發(fā)黑處理。由后蓋螺帽402將杜瓦后蓋401與杜瓦前殼403密封聯(lián)接在一起。
所說的窗口5由透紅外輻射材料加工而成，如白寶石等·用低溫膠膠接密封于紅外探測器的正前方杜瓦外殼前部403上。
本焦平面器件用杜瓦具有以下有益效果1．冷背景溫度為液氮溫度，前內(nèi)膽1的巧妙結(jié)構(gòu)，又可防止聚光效應(yīng)。
2．全屏蔽引線，達到了抗干擾降噪聲的目的。
3．探測器和雙層平面引線環(huán)的金絲引線可單獨在操作臺上進行超聲壓焊。然后安裝到杜瓦內(nèi)膽的冷頭平臺上即可。裝拆十分方便。特別適用于焦平面器件。
4．只要一次輸滿液氮就可進行長時間實驗，不需連續(xù)不斷輸液氮。
權(quán)利要求1．一種焦平面器件用液氮金屬杜瓦，包括內(nèi)膽，杜瓦外殼，引線，進液氮回氣機構(gòu)，窗口；其特征在于a．所說的內(nèi)膽分為前內(nèi)膽(1)和后內(nèi)膽(2)兩大部分前內(nèi)膽(1)的冷背景法蘭(103)與后內(nèi)膽(2)的內(nèi)膽法蘭(201)有三個通孔(106)相通，用螺釘和銦絲密封，供輸入液氮和氮回氣；前內(nèi)膽(1)作為冷背景，由冷背景螺帽(101)，冷背景前部(102)，冷背景法蘭(103)，冷背景外套(104)用低溫膠密封聯(lián)結(jié)成環(huán)腔體，外加濾波窗口架(105)組成，用鋁合金加工，其中冷背景螺帽(101)、冷背景前部(102)、冷背景法蘭(103)、濾波窗口架(105)表面發(fā)黑處理，而冷背景外套(104)表面本色氧化處理，這樣冷背景溫度為液氮溫度；濾波窗口架(105)安裝在冷背景前部(102)，或安裝在冷背景法蘭(103)上，供安裝不同要求的濾波片窗口；后內(nèi)膽(2)由用鋁合金加工的內(nèi)膽法蘭(201)、內(nèi)膽前部(202)、內(nèi)膽后部(203)和進液氮回氣機構(gòu)(204)用低溫膠密封聯(lián)結(jié)組成；其中內(nèi)膽法蘭(201)、內(nèi)膽前部(202)表面發(fā)黑處理，內(nèi)膽后部(203)表面本色氧化處理，還置有活性炭槽；b．雙層平面引線環(huán)(205)由鍍金絕緣板加工而成，固定在紫銅基板(206)上，只要將探測器預(yù)先安裝到紫銅基板(206)上，二者間的金絲引線(213)預(yù)先單獨在操作臺上進行超聲壓焊，然后安裝到后內(nèi)膽前部(202)的冷頭平臺上；188根彈簧觸針(207)固定在絕緣環(huán)(208)上，而絕緣環(huán)(208)固定在引線環(huán)固定座(212)上，再由定位螺帽(211)固定在內(nèi)膽前部(202)上，通過螺釘(210)使與雙層平面引線環(huán)(205)背面上電觸點一一對應(yīng)緊密接觸，形成電通路；全屏蔽引線(209)，一端與彈簧觸針(207)焊接，另一端經(jīng)冷背景法蘭(103)和內(nèi)膽法蘭(201)之間的空間，再通過低溫膠密封從杜瓦后蓋(401)引出杜瓦；c．進液氮回氣機構(gòu)(204)，由內(nèi)外不銹鋼輸液氮管(204-1)通過彎接頭管(204-4)聯(lián)結(jié)在一起，彎接頭管(204-4)通過螺紋和低溫膠密封聯(lián)結(jié)玻璃鋼管(204-3)的一端，不銹鋼回氣管(204-2)也用低溫膠密封聯(lián)結(jié)在玻璃鋼管(204-3)上，而玻璃鋼管(204-3)的另一端通過低溫膠密封聯(lián)結(jié)在內(nèi)膽后部(203)上；d．所說的支撐裝置(3)由聚酰亞胺支撐管(301)和聚酰亞胺支撐環(huán)(302)組成，聚酰亞胺支撐管(301)，它通過低溫膠膠接將后內(nèi)膽(2)與杜瓦后蓋(401)聯(lián)成一體；聚酰亞胺支撐環(huán)(302)將冷背景法蘭(103)與杜瓦前殼(403)聯(lián)結(jié)在一起；e．所說的杜瓦外殼(4)用鋁合金加工而成，表面發(fā)黑處理，由后蓋螺帽(402)將杜瓦后蓋(401)與杜瓦前殼(403)密封聯(lián)接在一起；f．所說的窗口(5)由透紅外輻射材料加工而成，用低溫膠膠接密封于紅外探測器的正前方杜瓦外殼前部(403)上。
專利摘要本焦平面器件用液氮金屬灶瓦具有液氮溫度冷背景、全屏蔽引線抗干擾、探測器和雙層平面引線環(huán)的金絲引線可單獨在操作臺上進行超聲壓焊,然后安裝到杜瓦內(nèi)膽的冷頭平臺上即可,裝拆十分方便,可以豎、側(cè)工位工作,并且只要一次輸滿液氮就可進行長時間實驗。
文檔編號F25D3/10GK2322100SQ98223020
公開日1999年6月2日 申請日期1998年1月7日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月7日
發(fā)明者康荔學(xué), 方家熊, 李言謹, 邱惠國, 唐軍, 陳新禹 申請人:中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所