JPH01250026A - 赤外線検知装置 - Google Patents
赤外線検知装置Info
- Publication number
- JPH01250026A JPH01250026A JP63077013A JP7701388A JPH01250026A JP H01250026 A JPH01250026 A JP H01250026A JP 63077013 A JP63077013 A JP 63077013A JP 7701388 A JP7701388 A JP 7701388A JP H01250026 A JPH01250026 A JP H01250026A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- expander
- elastic body
- infrared detection
- dewar
- vibrations
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/06—Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity
- G01J5/061—Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity by controlling the temperature of the apparatus or parts thereof, e.g. using cooling means or thermostats
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、例えば誘導飛しょう体や赤外線撮像装置な
どに搭載され、かつ極低温に冷却して使用するＨｇＣｄ
ＴｅやＩｎＳなどの赤外線検知素子を用いた赤外線検知
装置に関するものである。
どに搭載され、かつ極低温に冷却して使用するＨｇＣｄ
ＴｅやＩｎＳなどの赤外線検知素子を用いた赤外線検知
装置に関するものである。
第４図は従来の赤外線検知装置を示す（実開昭６１−７
６３２６号参照）、この装置は、大きくわけて、赤外線
検知素子ｌを内蔵したデユア２と、赤外線検知素子１を
極低温、例えば７７にに冷却するための冷凍機３とで構
成されている。
６３２６号参照）、この装置は、大きくわけて、赤外線
検知素子ｌを内蔵したデユア２と、赤外線検知素子１を
極低温、例えば７７にに冷却するための冷凍機３とで構
成されている。
冷凍機３としては、スターリングサイクルやギフオード
マクマホンサイクルなどの冷凍サイクルを利用したもの
がよく用いられる。冷凍機３は、圧縮機４と膨張器６と
両者４，６を連結する連結管５とより構成され、膨張器
６にはコールドフィンガ７と呼ばれる細長い円筒状の突
起が設けられており、このコールドフィンガ７の先端か
ら冷凍が発生する構造となっている。
マクマホンサイクルなどの冷凍サイクルを利用したもの
がよく用いられる。冷凍機３は、圧縮機４と膨張器６と
両者４，６を連結する連結管５とより構成され、膨張器
６にはコールドフィンガ７と呼ばれる細長い円筒状の突
起が設けられており、このコールドフィンガ７の先端か
ら冷凍が発生する構造となっている。
デユア２は、外側シェル８と内側シェル９で構成される
二重壁構造を有しており、内側シェル９の先端には前記
赤外線検知素子１が取付けられ、外側シェル８には赤外
線を透過する窓１０が設けられている。
二重壁構造を有しており、内側シェル９の先端には前記
赤外線検知素子１が取付けられ、外側シェル８には赤外
線を透過する窓１０が設けられている。
外側シェル８と内側シェル９の間の空間１１は、赤外線
検知素子ｌとコールドフィンガ７の先端部に外部から熱
が侵入しないように、真空に保たれている。外側シェル
８と内側シェル９の前記空間１１側の表面（内表面）に
は、例えばアルミニューム、ａなどのふく射率の小さい
物質の蒸着膜またはめっき膜が形成されており、両シェ
ル８，９は例えばガラスなどの熱伝導率の小さい材料で
作られている。
検知素子ｌとコールドフィンガ７の先端部に外部から熱
が侵入しないように、真空に保たれている。外側シェル
８と内側シェル９の前記空間１１側の表面（内表面）に
は、例えばアルミニューム、ａなどのふく射率の小さい
物質の蒸着膜またはめっき膜が形成されており、両シェ
ル８，９は例えばガラスなどの熱伝導率の小さい材料で
作られている。
１２はコールドフィンガ７の先端に取付けられたサーマ
ルインタフェースで、一般に金属で作られているコール
ドフィンガ７と一般にガラスで作られている内側シェル
９の熱膨張率の差異による両者間の寸法変化を吸収する
ためのものである。このサーマルインタフェース１２は
、例えば積層された銅箔などの弾性があり、かつ熱伝導
率の大きい材料で作られており、その先端は、常に内側
シェル９の底面と密着するようになっている。
ルインタフェースで、一般に金属で作られているコール
ドフィンガ７と一般にガラスで作られている内側シェル
９の熱膨張率の差異による両者間の寸法変化を吸収する
ためのものである。このサーマルインタフェース１２は
、例えば積層された銅箔などの弾性があり、かつ熱伝導
率の大きい材料で作られており、その先端は、常に内側
シェル９の底面と密着するようになっている。
次に、動作について説明する。
冷凍機３が運転を開始し、コールドフィンガ７の先端部
で冷凍を発生し始めると、赤外線検知素子１は、サーマ
ルインタフェース１２を介して冷凍機３に熱をうばわれ
て温度降下し、７７に付近まで温度降下すると、窓１０
より透過してくる赤外線を検知し始める。
で冷凍を発生し始めると、赤外線検知素子１は、サーマ
ルインタフェース１２を介して冷凍機３に熱をうばわれ
て温度降下し、７７に付近まで温度降下すると、窓１０
より透過してくる赤外線を検知し始める。
一方、デユア２は、外側シェル８と内側シェル９の間の
空間１１が真空に保たれており、外側シェル８と内側シ
ェル９の内表面にふく射率の小さい蒸着膜またはめっき
膜が設けられており、また内外シェル８．９が熱伝導率
の小さい材料で作られているので、これらが対流、ふく
射、伝導による外部からの熱侵入を小さくし、冷凍機３
の負荷を低減する。
空間１１が真空に保たれており、外側シェル８と内側シ
ェル９の内表面にふく射率の小さい蒸着膜またはめっき
膜が設けられており、また内外シェル８．９が熱伝導率
の小さい材料で作られているので、これらが対流、ふく
射、伝導による外部からの熱侵入を小さくし、冷凍機３
の負荷を低減する。
（発明が解決しようとする課題〕
上記のような従来の赤外線検知装置では、デユア２の外
側シェル８や内側シェル９は熱伝導率の小さい材料であ
るガラスで造られており、またデユア２と膨張器６は接
着剤やボルトなどによって堅固に固着されているので、
膨張器６が発生する振動によって、外側シェル８や内側
シェル９に亀裂が発生し、空間１１の真空度が低下し、
デユア２そのものの機能が低下するなどの問題があった
。
側シェル８や内側シェル９は熱伝導率の小さい材料であ
るガラスで造られており、またデユア２と膨張器６は接
着剤やボルトなどによって堅固に固着されているので、
膨張器６が発生する振動によって、外側シェル８や内側
シェル９に亀裂が発生し、空間１１の真空度が低下し、
デユア２そのものの機能が低下するなどの問題があった
。
この発明は、このような従来の間層点を解決するだめに
なされたもので、デユア２と膨張器６の間に弾性体を介
装し、膨張器６から発生する振動を、その弾性体で吸収
することによって、デユア２の破損をなくし、信頼性の
高い赤外線検知装置を提供することを目的としている。
なされたもので、デユア２と膨張器６の間に弾性体を介
装し、膨張器６から発生する振動を、その弾性体で吸収
することによって、デユア２の破損をなくし、信頼性の
高い赤外線検知装置を提供することを目的としている。
この発明に係る赤外線検知装置は、赤外線検知素子を内
蔵したデユアを、前記赤外線検知素子を冷却する冷凍機
の膨張器に、弾性体を介して固着した構造のものである
。
蔵したデユアを、前記赤外線検知素子を冷却する冷凍機
の膨張器に、弾性体を介して固着した構造のものである
。
上記デユアは、弾性体を介して膨張器に固着されている
ので、膨張器の振動は、上記弾性体によフて吸収、遮断
され、デユアへ殆んど伝達されなくなる。したがって、
この発明によれば、膨張器の振動によるデユアの破損を
防止することができる。
ので、膨張器の振動は、上記弾性体によフて吸収、遮断
され、デユアへ殆んど伝達されなくなる。したがって、
この発明によれば、膨張器の振動によるデユアの破損を
防止することができる。
以下、この発明の一実施例を第１図によフて説明する。
図において、１〜１２は第４図におけると同一の部分を
示す。１３はデユア２と膨張器６との間に装着したゴム
、スポンジなどの弾性体で、デユア２はこの弾性体１３
を介して膨張器６に固着されている。
示す。１３はデユア２と膨張器６との間に装着したゴム
、スポンジなどの弾性体で、デユア２はこの弾性体１３
を介して膨張器６に固着されている。
このような構成になっているので、圧縮機４の運転を開
始すると、内部に封入されている作動ガスに圧力変化が
生じ、この圧力変化は連結管５を通して膨張器６を駆動
する。そうすると、膨張器６内のピストン（図示せず）
の往復動運動によってコールドフィンガ７の先端部で冷
凍が発生し始める。このとき、膨張器６にはピストンの
往復動運動に伴なう慣性不平衡力が発生し、これが振動
となってデユア２に伝達される。
始すると、内部に封入されている作動ガスに圧力変化が
生じ、この圧力変化は連結管５を通して膨張器６を駆動
する。そうすると、膨張器６内のピストン（図示せず）
の往復動運動によってコールドフィンガ７の先端部で冷
凍が発生し始める。このとき、膨張器６にはピストンの
往復動運動に伴なう慣性不平衡力が発生し、これが振動
となってデユア２に伝達される。
ところが、デユア２と膨張器６との間には弾性体１３が
介装されているので、この弾性体１３が、膨張器６から
の振動によって変形し、膨張器６の振動エネルギーを吸
収する。弾性体１３は、このようにしてデユア２に伝達
される振動を低減し、これを遮断する。
介装されているので、この弾性体１３が、膨張器６から
の振動によって変形し、膨張器６の振動エネルギーを吸
収する。弾性体１３は、このようにしてデユア２に伝達
される振動を低減し、これを遮断する。
第２図は、このときの振動伝達率Ｔ（デユア２の撮動／
膨張器６の振動）を模式的に示したグラフで、振動の遮
断効果は振動数ｆが高くなるにつれて大きくなる。
膨張器６の振動）を模式的に示したグラフで、振動の遮
断効果は振動数ｆが高くなるにつれて大きくなる。
以上のように、この実施例においては、膨張器６からの
振動を弾性体１３によって効果的に吸収、遮断し、デユ
ア２への振動伝達を低減することができるので、膨張器
６が発生する振動によるデユア２の破損を防止できる。
振動を弾性体１３によって効果的に吸収、遮断し、デユ
ア２への振動伝達を低減することができるので、膨張器
６が発生する振動によるデユア２の破損を防止できる。
したがって、赤外線検知装置の信頼性は著しく向上する
。
。
なお、上記実施例では、ゴム、スポンジなどの弾性体１
３を用いて膨張器６の振動を遮断する場合について説明
したが、第３図に示すように、膨張器６とデユア２の間
に弾性体である金属へローズ１４を介装しても、膨張器
６の振動を遮断でき、上記実施例と同様の効果を奏する
。
３を用いて膨張器６の振動を遮断する場合について説明
したが、第３図に示すように、膨張器６とデユア２の間
に弾性体である金属へローズ１４を介装しても、膨張器
６の振動を遮断でき、上記実施例と同様の効果を奏する
。
以上のように、この発明によれば、膨張器とデユアの間
に振動を吸収する弾性体を介装したので、膨張器の振動
によるデユアの破損がなくなり、信頼性の高い赤外線検
知装置を得ることができる。
に振動を吸収する弾性体を介装したので、膨張器の振動
によるデユアの破損がなくなり、信頼性の高い赤外線検
知装置を得ることができる。
第１図はこの発明の一実施例による赤外線検知装置を示
す構成図、第２図は第１図における弾性体の振動遮断効
果を示すグラフ、第３図はこの発明の他の実施例による
赤外線検知装置を示す構成図、第４図は従来の赤外線検
知装置を示す構成図である。 ｌは赤外線検知素子、２はデユア、３は冷凍機、４は圧
縮機、５は連結管、６は膨張器、７はコールドフィンガ
、８は外側シェル、９は内側シェル、１０は窓、１１は
空間、１２はサーマルインタフェース、１３は弾性体、
１４は金属ベローズである。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 第１図 ７：コールドフイ〉力゛− ８二外制シエル ９：内僧すシＬル 第２図 嵌勧較ｆ ＠３図 第 ４ 図
す構成図、第２図は第１図における弾性体の振動遮断効
果を示すグラフ、第３図はこの発明の他の実施例による
赤外線検知装置を示す構成図、第４図は従来の赤外線検
知装置を示す構成図である。 ｌは赤外線検知素子、２はデユア、３は冷凍機、４は圧
縮機、５は連結管、６は膨張器、７はコールドフィンガ
、８は外側シェル、９は内側シェル、１０は窓、１１は
空間、１２はサーマルインタフェース、１３は弾性体、
１４は金属ベローズである。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 第１図 ７：コールドフイ〉力゛− ８二外制シエル ９：内僧すシＬル 第２図 嵌勧較ｆ ＠３図 第 ４ 図
Claims (1)
- 赤外線検知素子を内蔵したデュアを、前記赤外線検知
素子を冷却する冷凍機の膨張器に、弾性体を介して固着
したことを特徴とする赤外線検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63077013A JPH01250026A (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | 赤外線検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63077013A JPH01250026A (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | 赤外線検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01250026A true JPH01250026A (ja) | 1989-10-05 |
Family
ID=13621872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63077013A Pending JPH01250026A (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | 赤外線検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01250026A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5552609A (en) * | 1993-09-09 | 1996-09-03 | Japan Atomic Energy Research Institure | Electric-cooled type semiconductor radioactive ray detector |
| JP2003511647A (ja) * | 1999-10-05 | 2003-03-25 | ザ・コカ−コーラ・カンパニー | スターリングクーラーシステムを用いた装置と使用方法 |
| JP2016075667A (ja) * | 2014-09-30 | 2016-05-12 | ブルーカー バイオスピン ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＢｒｕｋｅｒ ＢｉｏＳｐｉｎ ＧｍｂＨ | 機械的結合（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｃｏｕｐｌｉｎｇ）を減少させた、クライオスタットおよびコールドヘッドを備えた冷却デバイス |
| CN110715465A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-01-21 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种斯特林制冷机膨胀机隔振结构 |
-
1988
- 1988-03-30 JP JP63077013A patent/JPH01250026A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5552609A (en) * | 1993-09-09 | 1996-09-03 | Japan Atomic Energy Research Institure | Electric-cooled type semiconductor radioactive ray detector |
| JP2003511647A (ja) * | 1999-10-05 | 2003-03-25 | ザ・コカ−コーラ・カンパニー | スターリングクーラーシステムを用いた装置と使用方法 |
| JP2016075667A (ja) * | 2014-09-30 | 2016-05-12 | ブルーカー バイオスピン ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＢｒｕｋｅｒ ＢｉｏＳｐｉｎ ＧｍｂＨ | 機械的結合（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｃｏｕｐｌｉｎｇ）を減少させた、クライオスタットおよびコールドヘッドを備えた冷却デバイス |
| CN110715465A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-01-21 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种斯特林制冷机膨胀机隔振结构 |
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