下（如圖1):
[0019] (1)液氮腔體壁1與液氮腔底2激光或氬弧焊接。
[0020] (2)罩桶404套入液氮腔體壁1，在罩桶404底部放上圓形網(wǎng)402和罩下墊塊406 然后擰緊壓緊螺母5。在罩桶404內(nèi)裝填活性炭405,然后分別蓋上罩上墊塊403、圓形網(wǎng) 402、罩上蓋401，然后敲入螺釘。
[0021] (3)將上蓋3與液氮腔體壁1焊接，然后將上蓋3與外殼9激光或氬弧焊接。
[0022] (4)先將輸液管固定座1301塞入熱耦合器座1302內(nèi)，然后分別尾氣管12插入輸 液管固定座1301的上孔，輸液管11插入輸液管固定座1301的下孔，插入熱耦合器13內(nèi)換 熱腔的長度為尾氣管12比輸液管11長，在相應(yīng)接口縫隙處涂上鐵鎳合金焊料，再將冷指10 套到熱耦合器座1302的外圓上，在接口縫隙處涂上鐵鎳合金焊料，最后一起送到高溫釬焊 爐中完成焊接。
[0023] (5)將輸液管另一端插入液氮腔底2,用低溫密封膠密封。將液氮堵頭14安裝入 液氮腔底2,用低溫膠密封。將尾氣管另一端插入尾氣座15的小孔中，也用低溫密封膠密 封。然后將冷指10與外接法蘭601焊接。
[0024] (6)將尾氣座15與外殼9焊接，然后將導(dǎo)氣底座與外殼9焊接。
[0025] (7)將液氮流量調(diào)節(jié)桿16旋入定桿座17中，然后把定桿座17通過螺釘固定在上 蓋3上。
[0026] 本發(fā)明裝置的設(shè)計方法如下，如附圖7 :
[0027] 本發(fā)明的液氮腔的直徑、高度和液氮流量調(diào)節(jié)有效等效直徑參數(shù)的選取方法
[0028] ①根據(jù)紅外探測器杜瓦組件的熱容量和漏熱、制冷時間設(shè)計需要的液氮總量
[0029] 紅外探測器杜瓦組件的熱容量為Ql (單位：焦耳）；杜瓦的漏熱和探測器工作焦耳 熱之后為W(單位：瓦）；制冷時間為T (單位：秒）；液氮的每克的潛化熱為Q2;通過計算需 要的液氮總量為
.，（公式1)，說明一下，克服杜瓦熱容量需要一定時間，在此時 間段內(nèi)杜瓦的漏熱比W小，其計算液氮總量偏大；
[0030] ②根據(jù)液氮腔存儲液氮總量，計算儲存液氮容腔的直徑與高度之間的關(guān)系；
[0031] 如圖所示儲液腔的直徑為D(單位：mm);高度為H(單位:mm);液氮的比重為 P (單位：g/mm3);計算出^
(公式2)
[0032] ③根據(jù)制冷時間計算液氮腔的直徑、底面開空直徑與液氮容腔高度之間的關(guān)系
[0033] 液氮流量調(diào)節(jié)有效等效直徑為d (單位：mm);在液面為高度h時，高度變化量Δ h， 根據(jù)質(zhì)守恒，液氮從底面流出所需要的時間
（公式3)公式中V為液量氮流出的 速度。在根據(jù)能量守恒，勢能等于動能可知
（公式4)式中g(shù)為重力加速度。 將公式4帶入公式3.可得
（公式5)，通過對公式5進行積分，得到總時間
(公式6)
[0034] ④液氮腔的直徑、液氮流量調(diào)節(jié)有效等效直徑與高度選取
[0035] 將公式6除以公式2可得
（公式7);液氮流量調(diào)節(jié)有 效等效直徑選取為〇· 2mm- Imm,代入公式7,可以計算出H，再將計算出的H代入公式2可 以計算出D。
[0036] 本發(fā)明的給杜瓦組件水平制冷的工作原理如下（見附圖8為本發(fā)明與杜瓦的耦合 裝配圖）：
[0037] 對本發(fā)明置于真空釬焊爐中，先后開啟機械栗、分子栗抽真空至10 3Pa，然后排氣 30分鐘，排出金屬內(nèi)的殘留氣體。
[0038] 將冷指10和熱耦合器13外表面用無水乙醇在顯微鏡下擦拭干凈。將杜瓦組件冷 平臺內(nèi)壁面用無水乙醇在顯微鏡下擦拭干凈。將配套使用的橡膠墊圈用無水乙醇擦拭干 凈，然后套在冷指10與連接法蘭601的連接處。將熱耦合器插入杜瓦中，保持冷帽1304與 杜瓦組件的冷平臺接觸，擰緊杜瓦組件安裝法蘭602.
[0039] 用抽氣閥座7將真空保持罩4內(nèi)抽真空至10-3Pa，然后塞住抽氣閥塞8。往本發(fā) 明的液氮腔內(nèi)注滿液氮，當本發(fā)明的液氮腔體壁1內(nèi)注入液氮后，冷量會傳給活性碳。參見 相關(guān)文獻77K下活性碳對H2的吸附量為200ml/g，對N2、H20、He氣體均有較好的吸附效 果，其總吸氣量可達380ml/g，這樣實現(xiàn)對真空的保持。根據(jù)上述本發(fā)明設(shè)計原理計算的有 效直徑，旋開液氮流速旋鈕，對制冷杜瓦進行制冷。
[0040] 本發(fā)明有如下優(yōu)點是：
[0041] 1)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便；維修性和互換性好。；
[0042] 2)本發(fā)明與探測器杜瓦組件的熱連接和機械連接，與系統(tǒng)應(yīng)用時與制冷機的接口 一致；
[0043] 3)本發(fā)明與紅外探測器熱連接采用彈性連接，避免對探測器性能的影響；
[0044] 4)本發(fā)明可以通過改變相應(yīng)的參數(shù)來調(diào)正制冷時間。
【附圖說明】
[0045] 圖1為液氮水平裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0046] 圖中：1 一液氮腔體壁；2-液氮腔底；3-上蓋；4一真空保持罩；5-壓緊螺母； 6-法蘭；7-抽氣閥座；8-抽氣閥塞；9-外殼；10-冷指；11-輸液管；12-尾氣管；13- 熱耦合器；14 一液氮堵頭；15-尾氣管座；16-液氮流量調(diào)節(jié)桿；17-定桿座；18-導(dǎo)氣底 座。
[0047] 圖2為液氮腔底示意圖；
[0048] 圖中：201-導(dǎo)液錐槽；202-外部螺紋；203-光孔；204-沉頭底孔。
[0049] 圖3為活性炭盒不意圖；
[0050] 圖中：401-罩上蓋；402-圓形網(wǎng)；403-罩上墊塊；404-罩桶；405-活性炭； 406一罩下塾塊。
[0051] 圖4為法蘭示意圖；
[0052] 圖中：601-連接法蘭；602-杜瓦組件安裝法蘭。
[0053] 圖5為熱耦合器示意圖；
[0054] 圖中：1301-輸液管固定座；1302-熱耦合器座；1303-軸向壓力彈簧；1304-冷 帽。
[0055] 圖6為熱耦合器示意圖；
[0056] 圖中：1601-防堵流量調(diào)節(jié)針錐；1602-插銷；1603-過渡塊；1604-拉桿； 1605一調(diào)節(jié)螺釘。
[0057] 圖7為參數(shù)設(shè)計簡視圖；
[0058] 圖中：H-液氮總高度；Hl-克服熱容量后剩余液氮高度；D-液氮腔直徑；d-液 氮流量調(diào)節(jié)有效等效直徑。
[0059] 圖8為液氮水平裝置與杜瓦耦合示意圖。
【具體實施方式】
[0060] 下面結(jié)合附圖于實施例對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步的詳細說明：
[0061] 本實施例為對512X512紅外探測器件杜瓦組件進行降溫，熱容量為900焦耳，測 試工作時杜瓦組件的熱負載為600mw，要求給杜瓦制冷時間大于30分鐘
[0062] 一、本發(fā)明的設(shè)計結(jié)果如下
[0063] ①根據(jù)分置式紅外探測器杜瓦組件的熱容量和漏熱、制冷時間設(shè)計需要的液氮總 量
[0064] 分置式紅外探測器杜瓦組件的熱容量為Ql = 900(單位：焦耳）；杜瓦的漏熱 和探測器工作焦耳熱之后為W = 0.6(單位：瓦）；制冷時間為T= 1800(單位：秒）； 液氮的每克的潛化熱為Q2 = 99.74(單位：焦耳每克）；通過計算需要的液氮總量為
(單位：克），說明一下，克服杜瓦熱容量需要一定時間，在此時間段內(nèi) 杜瓦的漏熱比W小，其計算液氮總量偏大；
[0065] ②根據(jù)液氮總量計算儲存液氮容腔的直徑與高度之間的關(guān)系；
[0066] 如圖所示儲液腔的直徑為D (單位：_);高度為H(單位：_);液氮的比重為P = 8. lxl〇-4(單位：g/mm3);計算得出
·（公式2)
[0067] ③根據(jù)制冷時間計算液氮容腔的直徑、底面開空直徑與液氮容腔高度之間的關(guān)系
[0068] 在底面開空直徑為d (單位: