液氮致冷的红外探测器压控变温系统

摘要

本发明公开了液氮致冷的红外探测器压控变温系统，系统由增压系统、真空系统、专用杜瓦系统组成。被测样品安装于专用杜瓦内。通过对杜瓦液氮容器内液面的压力控制，实现精确温度控制；该系统的温度变化范围为63K～126K。由于是压力控制杜瓦探测器的温度变化，该变温系统没有外加的电磁干扰，特别适用于红外探测器小信号变温测试。

主权项

一种液氮致冷的红外探测器压控变温系统，它由气压控制系统和变温专用变温杜瓦系统构成，其特征在于：所述的气压控制系统由真空抽气泵（2）、真空隔断阀门（3）、精密控制针阀（4）、真空量表（5）、恒压阀（6）、压力控制阀门（7）、氮气钢瓶（8）、压力量表（9）和三通阀（10）构成；所述的变温专用变温杜瓦系统包括杜瓦外壳（1‑1）、杜瓦内胆（1‑2）、真空夹层（1‑3）、专用杜瓦与气压控制系统接口（1‑4）、液氮（1‑5）、温度传感器（1‑6）、被测器件（1‑7）、被测器件安装平台（1‑8）、辐射入射窗口（1‑9）和压力控制空腔（1‑10）；所述的液氮致冷的红外探测器压控变温系统各部件间的连接方式为：系统中所述的三通阀（10）的A端与所述的恒压阀（6）和所述的压力控制阀门（7）相连，所述的三通阀（10）的B端与所述的精密控制针阀（4）和所述的真空隔断阀门（3）相连，所述的三通阀（10）的C端与变温专用变温杜瓦系统连接；所述的压力控制阀门（7）的另一端连接所述的氮气钢瓶（8），所述的真空隔断阀门（3）的另一端连接所述的真空抽气泵（2）；所述的压力量表（9）连接在所述的三通阀（10）和所述的恒压阀（6）之间，所述的真空量表（5）连接在所述的三通阀（10）和所述的精密控制针阀（4）之间；系统的工作方式为：正压区工作，所述的三通阀门（10）处于A‑C通，A‑B、B‑C隔断，打开所述的压力控制阀门（7），专用变温杜瓦（1）内的压力控制液氮液面上部所述的压力控制空腔（1‑10）压力上升，即专用变温杜瓦内的所述的液氮（1‑5）的气液面的压力上升，随着压力的增加，液氮温度上升，压力由所述的压力量表（9）测量；所述的恒压阀（6）的压力控制在10～15 个大气压之间，此时温度在77.344K到100K～110K之间变化，精确的被测器件（1‑7）温度可以由杜瓦内的温度传感器（1‑6）得到；在真空区工作，所述的三通阀门（10）处于A‑C、A‑B隔断，B‑C通，打开所述的真空隔断阀门（3），所述的专用变温杜瓦（1）内的压力控制空腔（1‑10）真空度下降，即专用变温杜瓦内的液氮（1‑5）的气液面的真空度下降，随着真空度的下降，液氮温度下降，真空度由所述的真空量表（5）测量；在达到所需的真空度附近，精确的真空度可由所述的精密控制针阀（4）进行细调控制，真空度由0.1010MPa到0.0125MPa变化，则温度在77.344K到63.15K之间变化，精确的被测器件（1‑7）温度由杜瓦内的所述的温度传感器（1‑6）得到。