[实用新型]一种内表面红外谱段无选择吸收的低漏热冷屏

说明书

本专利公开了一种内表面红外谱段无选择吸收的低漏热冷屏。在内表面红外谱段无选择吸收的低漏热冷屏实现方法中，主要由冷屏、镀金夹具上盖、金层、镀金夹具底座、石墨烯黑化层、黑化夹具上帽、黑化夹具底座组成。本专利在红外探测器用冷屏技术中引入了一种能满足2‑15微米红外波段范围内无选择吸红外光的，且外部通过镀金降低辐射漏热的红外探测器用冷屏实现方法。

技术领域

本专利涉及红外探测器杜瓦组件技术，具体是指一种能够实现红外探测器杜瓦组件用冷屏内表红外谱段无选择吸收的低辐射漏热冷屏。

背景技术

制冷型红外探测器组件在航天红外领域有着广泛的应用，红外探测器组件的性能是高空间分辨率红外遥感仪器重要的技术指标。随着波长向长波扩展和探测灵敏度的提高，红外探测器必须在深低温下才能工作，这就对红外探测器制冷组件在较低温度下的低热负载水平以及组件在封装后的低背景噪声有更高的要求。在制冷型红外探测器封装中，冷屏主要为探测器提供低温背景环境，达到降低探测器背景噪声的目的，同时通过磷化发黑或者电镀黑镍的方法可降低冷屏内部的反射率特性，对红外光学系统投射入冷屏内的杂光进行抑制，提高成像质量。在红外探测器杜瓦组件中的冷屏，根据不同的光学设计，以及由于需要对探测器完全包裹，冷屏在制冷端零部件的面积一般较其它零件大。冷端面积的增加直接会导致杜瓦辐射漏热的增加，这对杜瓦的热负载造成不利影响。而热负载的增加将直接导致红外探测器制冷组件功耗的增加，所以一般都需要对冷屏外表面进行抛光或者电镀光亮的金层来降低其表面发射率，控制冷屏的辐射漏热。理想的红外冷屏应当同时具备外表面为低辐射漏热的低发射率表面以及内部为高效抑制杂光的低反射率表面的特点。

常用的处理方法为先对冷屏内外电镀黑镍或磷化发黑，然后对外表面进行机械抛光。该方法工艺稳定成熟，实施简单，能够满足大部分短波及部分中波探测器组件需求，但存在着黑化材料在长波范围反射率偏高，抛光表面辐射漏热偏高等问题。随着红外探测器向着长波方向发展，探测器背景噪声要求及组件低功耗要求的提升，传统的冷屏制备方法已不能很好满足红外探测器组件发展需求，特别是长波红外探测器冷屏的应用需求。对于冷屏外表面镀金工艺的实施，由于电镀工艺在电镀液中进行，冷屏内部将会被电镀液电镀污染。并且由于冷屏内部一般都有多级的消光光阑，导致冷屏内部结构复杂，传统的涂胶保护方式实施难度大，很难彻底避免内外表面工艺实施中交叉污染的情况。目前急需一种能满足更宽波段范围红外探测器组件要求的内部低反射率外部低发射率的理想冷屏制备方法。

经过调研石墨烯黑化涂层可在2-15微米的红外波段范围内实现低于3％的反射率(黑镍反射率最高约12％，磷化发黑反射率最高约8％)，是红外探测器组件在红外谱段内杜瓦冷屏理想的内部黑化方法。目前石墨烯黑化层是通过一种喷涂工艺，在被黑化零件表面喷涂成型，涂层牢固度受制于涂层与基底材料的结合力，所以要求实施黑化层的基底材料需要尽可能洁净。本专利提出了一种内表面红外谱段无选择吸收的低漏热冷屏的实现方法，过本专利可制备获得适用于2-15微米红外波段范围的内表面红外波段无选择吸收外表镀金降低辐射漏热的冷屏。

发明内容

本专利的目的是提供一种内表面红外谱段无选择吸收的低漏热冷屏。

本专利的结构如图1及图2所示，它包括：冷屏1、镀金夹具上盖2、金层3、镀金夹具底座4、石墨烯黑化层5、黑化夹具上帽6、黑化夹具底座7。

其特征在于：冷屏内表面保护结构示意图如图1所示，冷屏1的下部为镀金夹具底座4，冷屏1的上部为镀金夹具上盖2。冷屏安装面1-2与底座填胶槽4-1通过胶接气密固定，通光孔定位台阶2-1与冷屏通光孔1-1嵌套安装，上盖安装螺纹2-2与连杆螺纹4-2螺接固定，上盖填胶槽2-3与冷屏通光孔1-1通过胶接气密固定。冷屏外表面保护结构示意图如图2所示，冷屏1的下部为黑化夹具底座7，冷屏1的上部为黑化夹具上帽6。冷屏安装面1-2与安装面定位台阶7-1贴合安装，上帽安装螺纹6-2与底座安装螺纹螺接固定。