JPS6015144Y2 - 電子冷却型輻射線検知装置 - Google Patents
電子冷却型輻射線検知装置Info
- Publication number
- JPS6015144Y2 JPS6015144Y2 JP16423576U JP16423576U JPS6015144Y2 JP S6015144 Y2 JPS6015144 Y2 JP S6015144Y2 JP 16423576 U JP16423576 U JP 16423576U JP 16423576 U JP16423576 U JP 16423576U JP S6015144 Y2 JPS6015144 Y2 JP S6015144Y2
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- Japan
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- radiation detection
- radiation
- cold aperture
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Description
【考案の詳細な説明】
本考案は外界よりもはるかに低い温度で動作する電子冷
却型輻射線検知装置の改良された構造に関するものであ
る。
却型輻射線検知装置の改良された構造に関するものであ
る。
光量子型の赤外線検知素子を用いて長波長の輻射を検知
するには、該素子を常温よりもはるかに低い温度に冷却
して熱雑音の影響を充分低減することによってＳ／Ｎを
良好にすることはすでに周知である。
するには、該素子を常温よりもはるかに低い温度に冷却
して熱雑音の影響を充分低減することによってＳ／Ｎを
良好にすることはすでに周知である。
第１図に冷却手段として液体窒素等の液状冷媒を使用す
る輻射線検知器の構造を示した。
る輻射線検知器の構造を示した。
第１図において長波長の輻射線すなわち赤外線を透過す
る透過窓５を有する開放魔法瓶型の冷媒容器６の底部の
内壁面上に半導体から成る輻射線検知素子１と、コール
ドアパーチャ２が設置されている。
る透過窓５を有する開放魔法瓶型の冷媒容器６の底部の
内壁面上に半導体から成る輻射線検知素子１と、コール
ドアパーチャ２が設置されている。
冷媒容器６の２重壁の間は外部からの熱伝導を防ぐため
に真空とされていることはいわゆる魔法瓶と同様である
。
に真空とされていることはいわゆる魔法瓶と同様である
。
コールドアパーチャ２の役割は周知の如く冷媒容器６の
内壁面中とくに透過窓５およびその付近からの熱輻射か
ら輻射線検知素子１を遮蔽することにある。
内壁面中とくに透過窓５およびその付近からの熱輻射か
ら輻射線検知素子１を遮蔽することにある。
そして該コールドアパーチャ２は輻射線をよく吸収する
ように黒色塗装が施されている。
ように黒色塗装が施されている。
一方、最近では液体窒素等の液状冷媒の代わりに電子冷
却素子により冷却を行なう輻射線検知装置が提案されて
いる。
却素子により冷却を行なう輻射線検知装置が提案されて
いる。
第２図はこのような電子冷却型輻射線検知装置の構造を
示したもので、図の装置は輻射線検知素子２１、電子冷
却素子２２、外筒２４、輻射線透過窓２５、ステムベー
ス２６、検知素子用リード線２７、電子冷却素子用リー
ド線２８から構成されている。
示したもので、図の装置は輻射線検知素子２１、電子冷
却素子２２、外筒２４、輻射線透過窓２５、ステムベー
ス２６、検知素子用リード線２７、電子冷却素子用リー
ド線２８から構成されている。
しかし従来の電子冷却型輻射線検知装置には第１図に示
したコールドアパーチャ２に相当するものは設けられて
いなかった。
したコールドアパーチャ２に相当するものは設けられて
いなかった。
この理由は電子冷却素子の吸熱能力が弱かったことと、
この種の輻射線検知装置の使用波長が比較的短波長の領
域にあったためコールドアパーチャの必要性が少なかっ
たためである。
この種の輻射線検知装置の使用波長が比較的短波長の領
域にあったためコールドアパーチャの必要性が少なかっ
たためである。
しかるに最近輻射線検知装置の使用可能な波長が遠赤外
領域にまで延びる傾向があり、液状冷媒使用の煩わしさ
を避けるために電子冷却型検知装置を遠赤外領域でも使
用する必要が生じて来た。
領域にまで延びる傾向があり、液状冷媒使用の煩わしさ
を避けるために電子冷却型検知装置を遠赤外領域でも使
用する必要が生じて来た。
この要求に応じるためには、電子冷却型輻射線検知装置
においても良好なＳ／Ｎを得るために容器壁からの輻射
に対して検知素子を遮蔽しなければならない。
においても良好なＳ／Ｎを得るために容器壁からの輻射
に対して検知素子を遮蔽しなければならない。
本考案は前述の点に鑑み、電子冷却素子の負荷を過電に
せずに検知素子を容器壁の熱輻射から遮蔽した新規なる
電子冷却型輻射線検知装置の構造を提供せんとするもの
である。
せずに検知素子を容器壁の熱輻射から遮蔽した新規なる
電子冷却型輻射線検知装置の構造を提供せんとするもの
である。
以下本考案の一実施例について詳細に説明する。
第３図は本考案に係る輻射線検知装置の一実施例の構造
を断面図として示したもので、第２図と同等の部分には
同一符号を付した。
を断面図として示したもので、第２図と同等の部分には
同一符号を付した。
第３図は輻射線検知素子２１に小さいコールドアパーチ
ャ２９を取り付けたもので、該コールドアパーチャ構造
に特徴を施したものである。
ャ２９を取り付けたもので、該コールドアパーチャ構造
に特徴を施したものである。
該コールドアパーチャが電子冷却素子に過電負荷となら
ない理由を以下に説明する。
ない理由を以下に説明する。
ここでコールドアパーチャと容器外筒との熱交換は次の
ごとく表現できる。
ごとく表現できる。
Ｑｒ＝ ５−６７Ｘ １０−’２Ａ１
、＋ＡＩ（１、）、 （Ｔ’ｊ ＴＤ
２
Ｔ１およびＴ２はそれぞれ低温側、高温側の絶対温度を
示す。
示す。
Ｑｒは輻射による熱負荷量（Ｗ）
Ａ、：コールドアパーチャの側面積（ｃｍ）Ａ２＝容型
容器側面積（己） Ｅｌ：コールドアバ−チャ輻射率 Ｅ２：容器外筒輻射率 ここで例けば次の様な仮定をしてみる。
容器側面積（己） Ｅｌ：コールドアバ−チャ輻射率 Ｅ２：容器外筒輻射率 ここで例けば次の様な仮定をしてみる。
Ａ、＝０，４ｃｙｆｌ Ａ２＝５ｃ４
Ｔ１＝２２３’Ｋ Ｔ２＝３２３’Ｋ
ｔ２＝０．９
ｔ 、＝０．９５ （従来のもの）
０．１（本考案のもの）
仮定の結果としては
従来のものではＱｒ ＝ １７ｍＷとなるが本考案のも
のでは構成するとＱｒ＝２１ＴＩＷとなる。
のでは構成するとＱｒ＝２１ＴＩＷとなる。
このようにコールドアパーチャを輻射率の非常に小さい
もので構成すれば、非常に小さに熱負荷量の増加で、コ
ールドアパーチャの取付けが可能になる。
もので構成すれば、非常に小さに熱負荷量の増加で、コ
ールドアパーチャの取付けが可能になる。
該コールドアパーチャの具体的な構成例は第４図ａｔ
ｂｙ ｃに示すごとくである。
ｂｙ ｃに示すごとくである。
第４図ａは銅とかコバール等のコールドアパーチャ３４
の外側面のＡｌ、Ａｕなどの金属コーティング３１を施
し、外側面の輻射能を小さくしたものである。
の外側面のＡｌ、Ａｕなどの金属コーティング３１を施
し、外側面の輻射能を小さくしたものである。
又、ＡＩ、 Ａｕなどをコーティングするかわりにｂ図
はコールドアパーチャにインパールまたはチタン等の材
料３２を使用し、さらに外面全体を鏡面研磨して反射率
を大きくし、従って輻射率を小さくした構成にしたもの
である。
はコールドアパーチャにインパールまたはチタン等の材
料３２を使用し、さらに外面全体を鏡面研磨して反射率
を大きくし、従って輻射率を小さくした構成にしたもの
である。
又、０図はａ図のコールドアパーチャの孔付近又は金属
被覆３１を施した上部面３３（側面を除く）全面に熱輻
射線の乱反射防止のための輻射率の高い材料を用い、か
つその表面を黒色化した構成にしたものである。
被覆３１を施した上部面３３（側面を除く）全面に熱輻
射線の乱反射防止のための輻射率の高い材料を用い、か
つその表面を黒色化した構成にしたものである。
又、内面側３４は輻射率の高い材料により乱反射を防止
した構成にする等の種々の構成により、熱輻射による電
子冷却器の熱負荷を小さくした構造を構成することがで
きる。
した構成にする等の種々の構成により、熱輻射による電
子冷却器の熱負荷を小さくした構造を構成することがで
きる。
本考案による電子冷却型輻射線検知装置は電子冷却器の
一部に熱負荷の小さなコールドアパーチャを取付けるこ
とにより、電子冷却素子の冷却特性を損うことなく遮蔽
を遠戚することができるので冷却効果が良好となる。
一部に熱負荷の小さなコールドアパーチャを取付けるこ
とにより、電子冷却素子の冷却特性を損うことなく遮蔽
を遠戚することができるので冷却効果が良好となる。
電子冷却型輻射線検知装置は工業用など高温環境下での
使用時においては電子冷却素子の発熱側は環境温度以上
の高温度になるため多少外筒からの伝導が懸念されるが
、コールドアパーチャを取り付けることにより、外筒容
器よりの伝導による背景雑音の低減に効果がある。
使用時においては電子冷却素子の発熱側は環境温度以上
の高温度になるため多少外筒からの伝導が懸念されるが
、コールドアパーチャを取り付けることにより、外筒容
器よりの伝導による背景雑音の低減に効果がある。
又、高温環境下で背景雑音が多くしかも変動する場合、
検知素子の抵抗値が背景雑音に伴って変化するので信号
レベルを素子抵抗値に伴って変動する。
検知素子の抵抗値が背景雑音に伴って変化するので信号
レベルを素子抵抗値に伴って変動する。
本考案を適用したものでは上記欠点が防止され、信号レ
ベルの変動が顕著に軽減される。
ベルの変動が顕著に軽減される。
第１図は従来の液体冷却型赤外線検知装置の一例構造を
示す断面図、第２図は従来の電子冷却型赤外線検知装置
の一例構造を示す断面図、第３図は本考案の電子冷却輻
射線検知装置の一例構造を示す断面図、第４図ａ、 ｂ
、 ｃはコールドアパーチャの構造を示す断面図である
。 １および２１：赤外線検知素子、２および２９：コール
ドアバ−チャ、６および２４：容器外筒、５および２５
：赤外線透過窓、２２：電子冷却素子。
示す断面図、第２図は従来の電子冷却型赤外線検知装置
の一例構造を示す断面図、第３図は本考案の電子冷却輻
射線検知装置の一例構造を示す断面図、第４図ａ、 ｂ
、 ｃはコールドアパーチャの構造を示す断面図である
。 １および２１：赤外線検知素子、２および２９：コール
ドアバ−チャ、６および２４：容器外筒、５および２５
：赤外線透過窓、２２：電子冷却素子。
Claims (1)
- 一部に輻射線透過窓を有する気密容器の内部に電子冷却
器を設置し、該電子冷却器の冷却面に輻射線検知装置を
固定し、該検知素子近傍の冷却部分に該検知素子を囲む
ごとく外表面に低輻射率処理を施したコールドアパーチ
ャを設けてなることを特徴とする電子冷却型輻射線検知
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16423576U JPS6015144Y2 (ja) | 1976-12-07 | 1976-12-07 | 電子冷却型輻射線検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16423576U JPS6015144Y2 (ja) | 1976-12-07 | 1976-12-07 | 電子冷却型輻射線検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5381090U JPS5381090U (ja) | 1978-07-05 |
| JPS6015144Y2 true JPS6015144Y2 (ja) | 1985-05-14 |
Family
ID=28771959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16423576U Expired JPS6015144Y2 (ja) | 1976-12-07 | 1976-12-07 | 電子冷却型輻射線検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6015144Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58189936U (ja) * | 1982-06-11 | 1983-12-16 | 富士通株式会社 | 赤外線検知器 |
-
1976
- 1976-12-07 JP JP16423576U patent/JPS6015144Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5381090U (ja) | 1978-07-05 |
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