一种保持光学测试样品处于低温状态的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种保持光学测试样品处于低温状态的装置，该装置包括箱体、上盖板、金属环、冷头、加热片、测温元件。箱体的上部通过螺纹与上盖板连接，在箱体的右侧安装气体输入管接头和气体输出管接头。金属环嵌在冷头上部的凹槽中。冷头锡焊在箱体圆柱形空腔底部的中央处，在冷头侧面安装液氮导进管和液氮导出管。加热片和测温元件用低温胶粘在冷头的侧面，其导线从箱体正面引出。测试时，样品由金属环固定在冷头上，通过液氮导进管输入液氮，使样品处于低温状态。加热片及测温元件控制样品处于某一恒定的温度。本装置的优点是通过向箱体侧面的气体输入管通入氮气使箱体内形成氮气保护的气氛，是一种保持光学测试样品处于低温状态的装置。
【专利说明】ー种保持光学测试样品处于低温状态的装置
【技术领域】
[0001]本专利涉及ー种光学元件安装装置，具体涉及ー种保持光学测试样品处于低温状态的装置。
【背景技术】
[0002]目前，中红外HgCdTe探测器组件一般在低温下工作。低温光谱特性是中红外HgCdTe探测器组件ー个很重要的性能指标，而中红外HgCdTe探测器组件的低温响应光谱是由低温HgCdTe探測器的响应光谱和低温滤光片的透射光谱共同決定。因此，滤光片的低温透射光谱测试需要进行。
[0003]低温滤光片透射光谱的测试需要ー个低温测试装置配合光谱仪来实现。低温测试装置一般具有真空腔体，滤光片放置在真空腔体内，通过对真空腔体内的冷头进行降温以达到低温测试的要求，并把装置放置在光谱测试的光路中进行测试。但是真空腔体对装置的气密性要求很高，一旦腔体中气体的压カ低于KT2Pa量级，在低温下，腔体内部和窗ロ表面就会凝结水气，水气的生成会影响光学元件的低温透射光谱测试的准确度。另外真空腔体更换光学元件也比较麻烦，需要放气抽气。所以真空方式的装置会给低温透射光谱测试带来ー些问题。国外已经成功研发低温测试平台用来测试光学元件的光谱，但是由于低温平台价格昂贵和市场普及率低，国内尚无低温状态下光学元件透射光谱测试平台的相关产品。本专利提出了ー种保持光学测试样品处于低温状态的装置。
[0004]专利内容
[0005]本专利的目的是:提供ー种保持光学测试样品处于低温状态的装置，解决低温状态下腔体内部和窗ロ表面凝结水气的问题。
[0006]本专利所述的装置包括箱体1、上盖板2、金属环3、冷头4、加热片7和测温元件8，箱体I的上部通过螺纹与上盖板2连接；箱体ZnSe窗ロ 6用低温胶胶接在箱体I底部的通光孔上，上盖板ZnSe窗ロ 5用低温胶胶接在上盖板2的通光孔上；冷头4通过锡焊固定在箱体I圆柱形空腔底部的中央处；金属环3嵌在冷头4上部的凹槽中；加热片7和测温元件8用低温胶胶接在冷头4的侧面，加热片7和测温元件8的导线通过安装在箱体I正面的加热片接线端9和测温元件接线端10引出；液氮导进管11和液氮导出管12安装在冷头4的侧面，并从测试箱的正面引出，液氮导进管11与液氮输入装置连接在一起；气体输入管接头13和气体输出管接头14安装在箱体I的左侧；
[0007]测试时，光学样品由金属环3固定在冷头4上，通过液氮导进管11输入液氮，使被测样品处于低温状态，加热片7及测温元件8控制样品处于某一恒定的温度，通过向箱体I侧面的气体输入管接头13通入氮气使测试样品处在氮气的气氛中；测试光线通过上盖板ZnSe窗ロ 5入射到光学样品上，经光学样品透射的测试光经过中空的冷头4及箱体底部的箱体ZnSe窗ロ 6出射，出射后的测试光被用于光谱特性的测试。
[0008]所述的箱体I是ー个铝制的正方形金属体，中间有一圓柱形空腔，底部中央有一通光孔，上部有与上盖板2连接的螺纹。[0009]所述的上盖板2为ー铝制的圆形盖板，中间有一通光孔，下部有与箱体I连接的螺纹。
[0010]所述的金属环3的材料为金属铝。
[0011]所述的冷头4为ー柯伐合金制成的中空的圆柱体。
[0012]所述的加热片7为ー薄膜型电阻。
[0013]所述的测温元件8为ー Pt-1OO型的钼电阻。
[0014]本专利的优点在干:在箱体侧面设计并安装气体输入管接头和气体输出管接头，可将气体如氮气等充入腔体中，使测试样品处在气氛的保护环境中。当冷头温度降低时，在气氛保护的环境下可有效避免腔体内部和窗ロ表面水气的生成。该保持光学测试样品处于低温状态的装置已用于风云系列卫星用红外滤光片在低温状态下的透射光谱测试。本装置使用方便，特别适用于低温状态下锡化锌、硫化锌、宝石片和红外器件滤光片等光学元件的透射光谱的测试。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本专利装置的结构示意图。
[0016]图1中:1.箱体，2.上盖板，3.金属环，4.冷头，5.上盖板ZnSe窗ロ，7.加热片，
8.测温元件，9.加热片接线端，10.测温元件接线端，11.液氮导进管，12.液氮导出管，13.气体输入管接头，14.气体输出管接头。
[0017]图2是本专利装置的仰视图；图中:6.箱体ZnSe窗ロ。
【具体实施方式】:
[0018]为能进一歩了解本专利内容、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图1和图2详细说明如下:
[0019]I箱体,尺寸为长120mm,宽120mm,高20mm ;通光孔尺寸C>20mm;材料为招。
[0020]2上盖板，尺寸为①100mm，厚度为5mm ;通光孔尺寸O 20mm ;材料为铝。
[0021]3金属环,尺寸为O 17謹,壁厚I謹,高3謹；材料为招。
[0022]4冷头，尺寸为外直径O20mm，内直径O3mm，高IOmm ;材料为柯伐合金,通过焊锡浇注在箱体的底部中间。
[0023]5箱体ZnSe窗ロ，尺寸为O20mm，通过低温胶粘接在箱体的通光孔上。
[0024]6上盖板ZnSe窗ロ，尺寸为①20mm，通过低温胶粘接在上盖板的通光孔上。
[0025]7加热片，为薄膜型电阻，阻值为215.0欧姆，通过低温胶粘接在冷头的侧面。
[0026]8测温元件，为Pt-1OO的钼电阻，通过低温胶粘结在冷头的侧面。
[0027]9加热片接线端，采用国标为XS12K4P型的接线端。
[0028]10测温元件接线端，采用国标为XS12K4P型的接线端。
[0029]11液氮导进管，材料为不锈钢，尺寸为直径O3mm。
[0030]12液氮导出管，材料为不锈钢，尺寸为直径の3mm。
[0031]13气体输入管接头，采用国标为MC-05SM型管接头。
[0032]14气体输出管接头，采用国标为MC-05SM型管接头。
【权利要求】
1.ー种保持光学测试样品处于低温状态的装置，它包括箱体(I)、上盖板(2)、金属环(3)、冷头(4)、加热片(7)和测温元件(8)，其特征在于:箱体(I)的上部通过螺纹与上盖板(2)连接；箱体ZnSe窗ロ(6)用低温胶胶接在箱体(I)底部的通光孔上，上盖板ZnSe窗ロ(5)用低温胶胶接在上盖板(2)的通光孔上；冷头(4)通过锡焊固定在箱体(I)圆柱形空腔底部的中央处；金属环(3)嵌在冷头(4)上部的凹槽中；加热片(7)和测温元件(8)用低温胶胶接在冷头(4)的侧面，加热片(7)和测温元件(8)的导线通过安装在箱体(I)正面的加热片接线端(9)和测温元件接线端(10)引出；液氮导进管(11)和液氮导出管(12)安装在冷头(4)的侧面，并从测试箱的正面引出，液氮导进管(11)与液氮输入装置连接在一起；气体输入管接头(13)和气体输出管接头(14)安装在箱体(I)的左侧。
2.根据权利要求1所述的ー种保持光学测试样品处于低温状态的装置，其特征在于:所述的箱体(I)是ー个铝制的正方形金属体，中间有一圓柱形空腔，底部中央有一通光孔，上部有与上盖板(2)连接的螺纹。
3.根据权利要求1所述的ー种保持光学测试样品处于低温状态的装置，其特征在于:所述的上盖板(2)为ー铝制的圆形盖板，中间有一通光孔，下部有与箱体(I)连接的螺纹。
4.根据权利要求1所述的ー种保持光学测试样品处于低温状态的装置，其特征在于:所述的金属环(3)的材料为金属铝。
5.根据权利要求1所述的ー种保持光学测试样品处于低温状态的装置，其特征在于:所述的冷头(4)为ー柯伐合金制成的中空的圆柱体。
6.根据权利要求1所述的ー种保持光学测试样品处于低温状态的装置，其特征在干:所述的加热片(7)为ー薄膜型电阻。
7.根据权利要求1所述的ー种保持光学测试样品处于低温状态的装置，其特征在于:所述的测温元件(8)为ー Pt-1OO型的钼电阻。
【文档编号】G01M11/02GK203455157SQ201320362307
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年6月21日 优先权日:2013年6月21日
【发明者】贺香荣, 汪洋, 张亚妮, 陈安森, 庄馥隆 申请人:中国科学院上海技术物理研究所