专利名称：一种用于红外焦平面探测器的微型低温金属杜瓦的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种微型低温金属杜瓦，具体是指一种用于红外焦平面探测器的由斯特林制冷机提供冷源的微型低温金属杜瓦。
背景技术：
目前由斯特林制冷机提供冷源的微型低温金属杜瓦各部件的联接一般采用O型圈或软金属密封的活动联接，这种结构的优点是拆卸方便，但要做到低冷损和长真空寿命似乎较困难。另外，目前杜瓦还存在下列一些问题如探测器芯片前的滤光片是设置在杜瓦外，这对降低芯片信号的光串和背景辐射是不利的；杜瓦冷头采用无氧铜材料，由于这种材料放气率大，对需要长真空寿命的杜瓦显然是不合适的；杜瓦外壳采用柯伐材料，柯伐为有磁材料，这对红外焦平面探测器信号输出也是不利的。
发明内容
基于目前微型低温金属杜瓦存在的种种缺陷，本实用新型的目的是提供一种长寿命、低冷损的，可降低芯片信号的光串和背景辐射的微型低温金属杜瓦。
本实用新型的微型低温金属杜瓦，包括圆柱形外壳、芯柱、上盖。芯柱为“工”字形的悬臂结构，其底座与圆柱形外壳下圆口通过激光焊接联接，中间为中空的悬臂，悬臂上置有放置芯片的冷平台，斯特林制冷机的冷指通过底座中间的圆孔，伸入悬臂的中空与冷平台接触，为焦平面探测器提供冷源。上盖中间带有一红外窗口，上盖和圆柱形外壳上圆口之间置有通过激光焊接联接的引线环，从而由底座、悬臂、外壳和上盖构成一真空腔。在冷平台和红外窗口之间置有安装滤光片的冷光栏。在外壳的相对二面分别置有真空抽气口和通电激活的消气剂，消气剂以物理化学方式吸收腔体内的残余气体。
本实用新型的优点是结构简单，冷损低和真空寿命长。在焦平面探测器芯片前设置了冷滤光片，相当于为芯片提供了一冷背景，对降低芯片信号的光串和背景辐射是非常有利的。
图1为微型低温金属杜瓦的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步的详细说明杜瓦包括圆柱形外壳1、芯柱2、上盖3。外壳1采用不锈钢材料，芯柱为“工”字形的悬臂结构，其底座201与圆柱形外壳1下圆口通过激光焊接联接，底座201和悬臂202采用不锈钢材料，为了使冷平台有微温度梯度和能经受数千次的高低温冲击，冷平台203采用柯伐材料，外表镀镍，与悬臂通过激光焊接联接。
上盖3中间带有一红外窗口4，上盖和圆柱形外壳1上圆口之间置有引线环5，它们之间通过激光焊接联接。所说的引线环5由上环501、下环502，中间夹有双层瓷环503构成。两瓷环之间印刷有电路，下环502上置有与印刷电路电联接的针脚504，上、下环采用柯伐材料，与瓷环烧结成一体。冷平台上探测器芯片信号通过铟埋铂铑丝与瓷环印刷电路电联接。
冷光栏6是安装微型滤光片的支撑架，它可为芯片提供一冷背景。因此在其的对着窗口的一表面镀金以减少辐射传热，对着芯片的一表面镀黑镍处理以消除光串。由于微型滤光片处在低温下，入射信号通过滤光片射入红外探测器芯片上，降低了红外探测器的背景噪声，有利于提高红外探测器件的信噪比。
在外壳的相对二面分别置有真空抽气口7和通电激活的消气剂8，消气剂以物理化学方式吸收腔体内的残余气体。它们也是通过镀镍激光焊接联接。
底座、悬臂、外壳和上盖构成一真空腔，面对真空腔的一面均进行抛光蒸金处理，以降低热辐射。
本实用新型的杜瓦克服了传统结构和工艺上的不足，实现了无磁，抗腐蚀、抗高低温冲击、可以在800℃以下超高真空除气本实用新型的杜瓦整体漏率达到小于1×10-12乇.升/秒。通过计算可知，真空寿命可以达到5-10年。我们实时跟踪一只微型杜瓦组件2年，通过测量发现，其真空度相对于起始真空没有发生变化。
权利要求1.一种用于红外焦平面探测器的微型低温金属杜瓦，包括圆柱形外壳(1)、芯柱(2)、上盖(3)，其特征在于芯柱(2)为“工”字形的悬臂结构，其底座(201)与圆柱形外壳下圆口通过激光焊接联接，中间为中空的悬臂(202)，悬臂上置有放置芯片的冷平台(203)，上盖(3)中间带有一红外窗口(4)，上盖和圆柱形外壳上圆口之间置有引线环(5)；在冷平台(203)和红外窗口(4)之间置有安装滤光片的冷光栏(6)；在外壳(1)的相对二面分别置有真空抽气口(7)和通电激活的消气剂(8)。
2.根据权利要求1的一种用于红外焦平面探测器的微型低温金属杜瓦，其特征在于所说的底座(201)和悬臂(202)采用不锈钢材料，冷平台(203)采用柯伐材料。
3.根据权利要求1的一种用于红外焦平面探测器的微型低温金属杜瓦，其特征在于所说的引线环(5)由上环(501)、下环(502)，中间夹有双层瓷环(503)构成；双层瓷环之间印刷有电路，下环(502)上置有与印刷电路电联接的针脚(504)。
专利摘要本实用新型公开了一种用于红外焦平面探测器的由斯特林制冷机提供冷源的微型低温金属杜瓦，该杜瓦由圆柱形外壳、芯柱、上盖构成。芯柱为“工”字形的悬臂结构，其底座与圆柱形外壳下圆口通过激光焊接联接，上盖中间带有一红外窗口，上盖和圆柱形外壳上圆口之间置有引线环，它们之间通过激光焊接联接，从而由底座、悬臂、外壳和上盖构成一真空腔。在冷平台和红外窗口之间置有安装滤光片的冷光栏。在外壳的相对二面分别置有真空抽气口和通电激活的消气剂。本实用新型的优点是结构简单，冷损低和真空寿命长。在焦平面探测器芯片前设置了冷滤光片，相当于为芯片提供了一冷背景，对降低芯片信号的光串和背景辐射是非常有利的。
文档编号F25D3/10GK2837747SQ20052004328
公开日2006年11月15日 申请日期2005年7月11日 优先权日2005年7月11日
发明者王小坤, 张亚妮, 朱三根, 洪斯敏, 吴家荣, 王鹏 申请人:中国科学院上海技术物理研究所