JPH0451491Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【考案の属する技術分野】

この考案は例えば赤外線センサ等の電気的な微
小信号検出素子を冷却機で冷却するように構成し
た微小信号検出装置を対象とする微小信号検出器
と冷却機との組立構造に関する。

【従来技術とその問題点】

頭記した赤外線センサないしレーザー受信器等
の微小信号を検出する検出装置では、熱的雑音を
除去して検出性能を向上させるために検出素子を
例えば液体窒素温度（約−200℃）程度の極低温
に冷却する必要がある。このために上記赤外線検
出装置を対象に第３図のように赤外線検出素子と
冷却機とを組み合せた装置が知られている。すな
わち第３図において、１が赤外線検出素子、２が
検出素子を冷却する例えば逆スターリングサイク
ル方式の冷却機であり、該冷却機２の運転により
膨張シリンダ２１の頂部コールドステーシヨン２
２に発生した冷熱で検出素子１を極低温に冷却す
る。このために検出素子１はあらかじめ内外二重
構造体としてなる熱伝導率の小さな薄肉ガラス製
の断熱容器３における内筒３１の頂部に埋込み固
定され、一方冷却機２のコールドステーシヨン２
２側には熱伝導性の良い銅薄板を積層した可撓伝
熱部材４を介して冷却板５を伝熱的に結合してお
き、前記容器３を冷却機２のフランジ２３上に結
合した状態で前記冷却板５を検出素子１の底面に
当接させて両者間を伝熱結合し、これにより冷却
機２のコールドステーシヨン２２に発生した冷熱
で検出素子１を冷却するようにしている。またコ
ールドステーシヨン２２と冷却板５との間には冷
却板を検出素子１へ押圧するためのばね部材６を
介装して加圧力を与えている。一方前記の断熱容
器３は検出素子１に対向して外筒３２の頂部に透
視検出窓３３を備えており、かつ内筒３１と外筒
３２との間を真空に保持して熱対流による外部か
らの熱侵入を防止している。さらに内筒３１に付
いても同様に内筒３１を冷却機２のフランジ２３
との間でＯリング等の気密シール部材７を介して
結合した上で、真空引き口３４より内筒３１の内
部空間３５を真空引きして外方からの熱侵入防止
を図つている。なお１ａは検出素子１から引き出
したリード線、８は冷却機２の据付基台である。
かかる構成により外部から極低温部への熱侵入を
抑制しつつ、冷却機２の運転によりコールドステ
ーシヨン２２に発生した冷熱で検出素子１を極低
温に冷却することができる。 ところで上記構成の微小信号検出装置では次記
のような問題がある。すなわち検出素子１を装備
した断熱容器３が冷却機２のフランジ２３に直接
結合して設置されているために、冷却機２の駆動
モータ２４の回転によつて発生する振動がそのま
まフランジ２３から断熱容器３を介して検出素子
１に伝播する。このために信号検出素子１はいわ
ゆるカメラぶれと同様な現象が生じて出力信号に
雑音を含むようになり、この検出信号を画像処理
する際に前記の雑音が影響して鮮明な画質が得ら
れなくなる。

【考案の目的】

この考案は上記の点にかんがみなされたもので
あり、外部からの熱侵入防止機能を保持しつつ、
冷却機から発生する振動が直接検出素子に伝播し
ないように構成した微小信号検出装置の組立構造
を提供することを目的とする。

【考案の要点】

上記目的を達成するために、この考案は冷却機
および検出素子を装備した断熱容器をそれぞれ各
独立的に据付基台上に据付け設置するとともに、
前記断熱容器の内筒と冷却機側の膨張シリンダと
の間の残余空間に断熱材を充填して構成したもの
である。

【考案の実施例】

第１図および第２図はそれぞれこの考案の異な
る実施例を示すものであり、各図において第３図
と対応する同一部材には同じ符号が付してある。 まず第１図の実施例において、この考案により
冷却機２は防振ゴム２５を介して据付基台８上に
防振的に据えつけ支持されている。一方、検出素
子１を装備した断熱容器３は架台９を介して冷却
機２とは独立して据付基台８の上に設置されてい
る。この場合に冷却機２のフランジ２３と断熱容
器３との間には僅かな隙間を残して両者が直接接
触し合わないようにしてある。かかる組立状態で
冷却機側の膨張シリンダ２１と断熱容器３の内筒
３１との間の残余空間には符号１０で示す断熱材
が充填されている。この断熱材としては例えば発
泡スチロール等の粒状発泡樹脂が好適であり、冷
却機２と断熱容器３とを据付基台８上に組立てた
状態で前記の残余空間に充填される。なお断熱材
１０がばね６の押圧機能を阻害する恐れのある場
合には、ばね６の外周を筒で覆つて断熱材１０が
入り込まないようにすればよい。 上記の構成によれば、検出素子１を装備した断
熱容器と冷却機２との間は、第３図の従来構成の
ように剛節的に結合されずに切り離して各独立的
に据付基台上に据えつけ設置され、かつ冷却機２
３は据付基台８に対して防振支持されている。し
たがつて冷却機２の振動が直接検出素子１に伝播
することがなく、冷却機２の振動が原因で検出素
子１に雑音を与えることを極力防止できる。しか
も断熱容器３の内筒３１と冷却機側の膨張シリン
ダ２１との間の空間には断熱材１０が充填されて
いるので外部からの熱侵入も良好に防止でき、こ
れにより検出素子１を効果的に冷却保持して熱的
な雑音の影響が加わるのを良好に防止できる。 次に第２図に第１図の実施例を更に発展させた
実施例を示す。この実施例では第１図の構成に加
えて冷却機２のフランジ２３とこれに対面する断
熱容器３のとの間をダイヤフラム等の可撓性封止
部材１１で接続し、断熱容器３の内筒３１と膨張
シリンダ２２との間の残余空間に充填された断熱
材１０を空間内に封じ込めるようにしたものであ
る。これにより粒状、バルク状の充填断熱材１０
が空間からこぼれ落ちるのを良好に防止できる。

【考案の効果】

以上述べたようにこの考案によれば、冷却機お
よび断熱容器をそれぞれ各独立的に据付基台上に
据付け設置するとともに、前記断熱容器の内筒と
冷却機側の膨張シリンダとの間の残余空間に断熱
材を充填して構成したことにより、外部からの熱
侵入を防止しつつ、冷却機の振動に起因する検出
素子の出力信号の雑音発生を良好に防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれこの考案の異な
る実施例の組立構成断面図、第３図は従来におけ
る微小信号検出装置の組立構成断面図である。図
において、 １……検出素子、２……冷却機、２１……膨張
シリンダ、２２……コールドステーシヨン、２３
……フランジ、４……可撓性の熱伝達部材、８…
…据付基台、１０……断熱材、１１……可撓性の
封止部材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １） 赤外線センサ等の微小信号検出素子を内蔵
   装備した断熱容器を冷却機の膨張シリンダを包
   囲して据付け、かつこの据付状態で膨張シリン
   ダの頂部に形成されたコールドステーシヨンと
   前記検出素子との間を伝熱結合して冷却機によ
   り検出素子を冷却するようにした微小信号検出
   装置において、冷却機および断熱容器をそれぞ
   れ各独立的に据付基台上に据付け設置するとと
   もに、前記断熱容器と冷却機側の膨張シリンダ
   との間の残余空間に断熱材を充填して構成した
   ことを特徴とする微小信号検出装置。 ２） 実用新案登録請求の範囲第１項記載の微小
   信号検出装置において、断熱材が粒状の発泡性
   樹脂であることを特徴とする微小信号検出装
   置。 ３） 実用新案登録請求の範囲第１項記載の微小
   信号検出装置において、冷却機が据付基台上に
   防振支持されていることを特徴とする微小信号
   検出装置。 ４） 実用新案登録請求の範囲第１項記載の微小
   信号検出装置において、冷却機側の膨張シリン
   ダの下部にフランジを設け、該フランジとこれ
   に対面する断熱容器との間を断熱材封じ込み用
   の可撓性封止部材で接続したことを特徴とする
   微小信号検出装置。