JPS6327721A - 赤外線検知器 - Google Patents
赤外線検知器Info
- Publication number
- JPS6327721A JPS6327721A JP61171113A JP17111386A JPS6327721A JP S6327721 A JPS6327721 A JP S6327721A JP 61171113 A JP61171113 A JP 61171113A JP 17111386 A JP17111386 A JP 17111386A JP S6327721 A JPS6327721 A JP S6327721A
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- JP
- Japan
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- outer cylinder
- metal
- inner cylinder
- flange
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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)
- Radiation Pyrometers (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、 ＩｎＳｂ 、 ＨｇＣｄＴｅ 、 Ｐ
ｂ５ｎＴｅ等で極低温に冷却して動作させる赤外線検知
素子全具備する赤外線検知器に関するものである。
ｂ５ｎＴｅ等で極低温に冷却して動作させる赤外線検知
素子全具備する赤外線検知器に関するものである。
第３図は従来の赤外線検知器の溝成例を示すもので０図
において（］）は低温保持容器で１ガラス製の内筒（２
）、外筒（３）、フランジ（４）、赤外線透過材料（例
えばＧｅ ）であるウィンド（５）、赤外線検知素子（
６）を具備し几パッケージ（７）で構成されている。
において（］）は低温保持容器で１ガラス製の内筒（２
）、外筒（３）、フランジ（４）、赤外線透過材料（例
えばＧｅ ）であるウィンド（５）、赤外線検知素子（
６）を具備し几パッケージ（７）で構成されている。
上記ウィンド（５）は、真空用接着剤（例えばＶＡＲＬ
ＡＮ社商標ＴＯＲＲ５ＥＡＬ ） ＧＣＺ ’：）Ｔ：
上記外筒（３）の端面に接着されている。（８）はジュ
ールトムソン冷却器で、スパイラル状に巻かれたフィン
チューブ（９）トノズルｆｉＧ’＆具備しており、高圧
ガス（例えば窒素）の充填さｒしたボンベ（ｌＤと弁ａ
ｚを介して配管α３によって連通している。ここで、低
温保持容器（１）の内部は、外部からの侵入熱を遮断す
るため、１０〜１０ ＴＯＲＲ程度の真空に保たれて
いる。赤外線検知素子（６）の信号は金属線α４により
、端子（Ｉ５１から低温保持容器ｆ１１の外部に取出す
ことができる。
ＡＮ社商標ＴＯＲＲ５ＥＡＬ ） ＧＣＺ ’：）Ｔ：
上記外筒（３）の端面に接着されている。（８）はジュ
ールトムソン冷却器で、スパイラル状に巻かれたフィン
チューブ（９）トノズルｆｉＧ’＆具備しており、高圧
ガス（例えば窒素）の充填さｒしたボンベ（ｌＤと弁ａ
ｚを介して配管α３によって連通している。ここで、低
温保持容器（１）の内部は、外部からの侵入熱を遮断す
るため、１０〜１０ ＴＯＲＲ程度の真空に保たれて
いる。赤外線検知素子（６）の信号は金属線α４により
、端子（Ｉ５１から低温保持容器ｆ１１の外部に取出す
ことができる。
次に以上のよう７：：臂収からなる従来の赤外線検知器
の動作について説明する。弁α７Ｊヲ開放し、ポンベα
υカラジュールトムソン冷却器（８）に高圧ガスヲ供給
すると１スパイラル状に巻かれたフィ、チューブ（９）
全通ってノズルｔｉ１からガスが１寅出する。
の動作について説明する。弁α７Ｊヲ開放し、ポンベα
υカラジュールトムソン冷却器（８）に高圧ガスヲ供給
すると１スパイラル状に巻かれたフィ、チューブ（９）
全通ってノズルｔｉ１からガスが１寅出する。
この時ガスは高圧から低圧（大気圧）に開放されるため
、ジュールトムソン効果によって温度降下する。この温
度降下は微々たるものであるが、内筒（２）の内側に沿
って排出されるガスと、フィンチュー ７’ （９＋の
内部を流れる新たに供給されるガスとの間に熱交換を行
なわせることにエリ、究槙的には上記ガスはその液化温
度（窒素の場合で７７°Ｋ）に達する。赤外線検知素子
（６）およびパッケージ（７）は上記液化温度に達した
ガスを吹きつけられることにより極低温に冷却されるこ
とになるが、上記ジュールトムソン冷却器の冷却能力は
通常１ｗ〜５ｗ程度と少ないので・外部からの熱侵入を
妨げなければノズルａ１から噴出するガスを液化温度に
到達せしめる事はできない。低温保持容器（１）は外部
からの侵入熱を遮断するための容器であり、内筒（２）
、外筒（３）、フランジ（４）、ウィンド（５）で囲ま
れている容器内部は外部と密閉され−かつ真空に保たれ
ている。
、ジュールトムソン効果によって温度降下する。この温
度降下は微々たるものであるが、内筒（２）の内側に沿
って排出されるガスと、フィンチュー ７’ （９＋の
内部を流れる新たに供給されるガスとの間に熱交換を行
なわせることにエリ、究槙的には上記ガスはその液化温
度（窒素の場合で７７°Ｋ）に達する。赤外線検知素子
（６）およびパッケージ（７）は上記液化温度に達した
ガスを吹きつけられることにより極低温に冷却されるこ
とになるが、上記ジュールトムソン冷却器の冷却能力は
通常１ｗ〜５ｗ程度と少ないので・外部からの熱侵入を
妨げなければノズルａ１から噴出するガスを液化温度に
到達せしめる事はできない。低温保持容器（１）は外部
からの侵入熱を遮断するための容器であり、内筒（２）
、外筒（３）、フランジ（４）、ウィンド（５）で囲ま
れている容器内部は外部と密閉され−かつ真空に保たれ
ている。
しかし６以上のような構成から成る従来の赤外線検知器
は次のような問題点があった。
は次のような問題点があった。
ビ） ウィンド（５）と外筒（３）の接合のため使用し
ている接着剤は有様生成物であるから長期的に見れば、
多量の有機ガスを放出し、低温保持容器（１）の真空度
維持上、特に寿命という面で好ましくない。
ている接着剤は有様生成物であるから長期的に見れば、
多量の有機ガスを放出し、低温保持容器（１）の真空度
維持上、特に寿命という面で好ましくない。
−）主要構造部材である内筒（２）、外筒（３）、フラ
ンジ（４）がガラス製で靭性に欠けるので厳しい耐振動
性、耐衝撃性が要求される場合（例えばミサイル、航空
機等に搭載される場合）には機械的強度の面で適さない
。
ンジ（４）がガラス製で靭性に欠けるので厳しい耐振動
性、耐衝撃性が要求される場合（例えばミサイル、航空
機等に搭載される場合）には機械的強度の面で適さない
。
？→ 低温保持容器［１１の内筒（２）にはジュールト
ムソン冷却器（８）が挿入され、この時上記内筒＋２１
とジュールトムソン冷却器（８）との隙間は、ノズルα
ａから噴出され外部へ排出されるガスとフィンチューブ
（９）内を流れる新たに供給されるガスとの熱交換効率
に大きな影響を与えるので、内筒（２）には精密な加工
寸法精度が要求されるが、内筒（２）がガラス製なので
研磨等生産性の悪い加工手段でなければ達成できない。
ムソン冷却器（８）が挿入され、この時上記内筒＋２１
とジュールトムソン冷却器（８）との隙間は、ノズルα
ａから噴出され外部へ排出されるガスとフィンチューブ
（９）内を流れる新たに供給されるガスとの熱交換効率
に大きな影響を与えるので、内筒（２）には精密な加工
寸法精度が要求されるが、内筒（２）がガラス製なので
研磨等生産性の悪い加工手段でなければ達成できない。
この発明は以上のような問題点を改善するためになされ
たもので１真空度維持の寿命が長く３機械的強度が高く
、かつ生産性の良い赤外線検知器を提案するものである
。
たもので１真空度維持の寿命が長く３機械的強度が高く
、かつ生産性の良い赤外線検知器を提案するものである
。
この発明に係る赤外線検知器は、主要構造部材である内
筒、外筒、フランジを金属製にい内筒外側における配線
の支持、絶縁を例えばセラミックコーティングで行ない
、赤外透過窓と外筒との間の接合全低融点ガラスの融着
により気密接合し。
筒、外筒、フランジを金属製にい内筒外側における配線
の支持、絶縁を例えばセラミックコーティングで行ない
、赤外透過窓と外筒との間の接合全低融点ガラスの融着
により気密接合し。
外筒の内側に金属薄膜を蒸着して真空断熱容器を形成し
たものである。
たものである。
この発明においては、主要構造部材である内筒。
外筒、フランジは熱歪の少ない電子ビームで、またフラ
ンジと赤外線透過窓は低融点ガラスの融着にエリ気密接
合して真空維持しているので５外部からの熱侵入を抑制
している。また、入出力線を無機物のセラミックコーテ
ィング膜で絶縁、支持している。
ンジと赤外線透過窓は低融点ガラスの融着にエリ気密接
合して真空維持しているので５外部からの熱侵入を抑制
している。また、入出力線を無機物のセラミックコーテ
ィング膜で絶縁、支持している。
第１図はこの発明による赤外線検知器の講成例を示す図
であり、第１図は第２図の一部詳細？示す図である。第
１図および第２図でにジュールトムソン冷却器、配管、
弁、ボンベ等この発明と直接係りのない部品は省略して
いる。図において。
であり、第１図は第２図の一部詳細？示す図である。第
１図および第２図でにジュールトムソン冷却器、配管、
弁、ボンベ等この発明と直接係りのない部品は省略して
いる。図において。
（２）は内筒で金属を円筒状に成形したもので、一方の
端面にはプレート（２うを介して赤外線検知素子（６）
を具備するパッケージ（７）が設けられており、もう−
万の端面には入出力の気密端子α１カニハーメチツクさ
れた金属製のフランジ（４）が接合されている。
端面にはプレート（２うを介して赤外線検知素子（６）
を具備するパッケージ（７）が設けられており、もう−
万の端面には入出力の気密端子α１カニハーメチツクさ
れた金属製のフランジ（４）が接合されている。
上記内筒（２）の外面には０．１〜０．４ｎのセラミッ
ク１や２ａｖがあり、金属線α’Ｊｌ”ｊこのセラミッ
ク層αｅに埋設されており、金属線どおしおよび内筒（
２）と電気的に絶縁状態で支持されている。（３）は外
筒で金、属（例えばステンレス）を円筒状に成形したも
ので。
ク１や２ａｖがあり、金属線α’Ｊｌ”ｊこのセラミッ
ク層αｅに埋設されており、金属線どおしおよび内筒（
２）と電気的に絶縁状態で支持されている。（３）は外
筒で金、属（例えばステンレス）を円筒状に成形したも
ので。
片方の端面は上記フランジ（４）と７合され５ もう−
方の端面には赤外線透過材料（例えばＧｅ ）でちる円
板状のウィンド（５）が低融点シールガラスの融着層い
により固定されている。さらに、外筒（３）の内：ｕｌ
ｌは金属蒸着膜α棒が形成され・内筒（２）・パッケー
ジ（７）および赤外線検出素子（６）に外筒（３）から
のふく射熱が伝わりにくいようになっている。上記フラ
ンジ（４）は検出素子（６）からの信号を低温保持容器
（１）の外部に取り出す必要性からガラスで短縁された
気密端子αｌを有している。
方の端面には赤外線透過材料（例えばＧｅ ）でちる円
板状のウィンド（５）が低融点シールガラスの融着層い
により固定されている。さらに、外筒（３）の内：ｕｌ
ｌは金属蒸着膜α棒が形成され・内筒（２）・パッケー
ジ（７）および赤外線検出素子（６）に外筒（３）から
のふく射熱が伝わりにくいようになっている。上記フラ
ンジ（４）は検出素子（６）からの信号を低温保持容器
（１）の外部に取り出す必要性からガラスで短縁された
気密端子αｌを有している。
ところで・ この真空断熱容器ｆｉｌは外部からの熱侵
入をできるだけ少なくし、かつジュールトムソン冷却器
（８）による冷却をできるだけ効率よく赤外線検出素子
（６）に伝えてやる必要があるが、特シて内筒（２）、
外筒（３）、フランジ（４）１ の内部に形成する空間
全真空維持することが５熱浸入を抑えるには重要である
。また、セラミック層α０は内筒（２）の材料の熱膨張
係数に近いことが、はく離や亀裂の発生を防止するうえ
で重要となる。例えば、上記内筒（２）がステンレスの
場合、セラミック層αＧはジルコニア（Ｚｒ０２）
が適切となる。同様の理由により。
入をできるだけ少なくし、かつジュールトムソン冷却器
（８）による冷却をできるだけ効率よく赤外線検出素子
（６）に伝えてやる必要があるが、特シて内筒（２）、
外筒（３）、フランジ（４）１ の内部に形成する空間
全真空維持することが５熱浸入を抑えるには重要である
。また、セラミック層α０は内筒（２）の材料の熱膨張
係数に近いことが、はく離や亀裂の発生を防止するうえ
で重要となる。例えば、上記内筒（２）がステンレスの
場合、セラミック層αＧはジルコニア（Ｚｒ０２）
が適切となる。同様の理由により。
ウィンド（５）がゲルマニウム（Ｇｅ ）の場合は外筒
にコバール合金となる。コバール合金はガラスと熱膨張
係数が接近しており、その組成は＋Ｎ１２ａ〜２９％、
Ｃｏ１７〜＋８％１Ｍｎ ０．２％＋ Ｆｅ残であり
一般にガラスやセラミックに封看金、真として使用され
る。一方、上記金、属Ｉ９ｉ！ｆｉ４１の一方の端は端
子（１′３と、もう一方の端は上記パッケージ（７）の
端子と各々マイクロスポット溶接等にエリ接合されてい
る。
にコバール合金となる。コバール合金はガラスと熱膨張
係数が接近しており、その組成は＋Ｎ１２ａ〜２９％、
Ｃｏ１７〜＋８％１Ｍｎ ０．２％＋ Ｆｅ残であり
一般にガラスやセラミックに封看金、真として使用され
る。一方、上記金、属Ｉ９ｉ！ｆｉ４１の一方の端は端
子（１′３と、もう一方の端は上記パッケージ（７）の
端子と各々マイクロスポット溶接等にエリ接合されてい
る。
ところで・上記説明では、絶縁層全セラミック層につい
て述べたが１例えばガラス層などの無機物を使用しても
よいことは言うまでもない。
て述べたが１例えばガラス層などの無機物を使用しても
よいことは言うまでもない。
この発明による赤外線検知器は以上のような構成から成
るため・次のような利点がある。
るため・次のような利点がある。
印 主要構造部材である内筒（２１，外筒（３）、フラ
ンジ（４）が金属製であるととから９機械的強度にすぐ
れ・厳しい耐振性、耐衝撃性が要求される場合（例えば
・ ミサイルや航空機に搭載される場合）でも・要求を
満足することができる。
ンジ（４）が金属製であるととから９機械的強度にすぐ
れ・厳しい耐振性、耐衝撃性が要求される場合（例えば
・ ミサイルや航空機に搭載される場合）でも・要求を
満足することができる。
（ロ） 従来のガラス製の赤外線検知器に比較して。
プレス加工９機械加工が可能なので９寸法精度が容易に
得られる生産性が極めて良くなる。
得られる生産性が極めて良くなる。
ヒ号 外部からの侵入熱は、内筒（２）、外筒（３１，
フランジ（４）、ウィンド（５）伊で囲まれる部分を真
空断熱しているので、赤外線検出素子（６）に伝わるの
を阻止されるから、極めて冷却効果が高く１機器の誤動
作が少ない。すなわち、高性能で高信頼性の赤外検知器
とすることができる。
フランジ（４）、ウィンド（５）伊で囲まれる部分を真
空断熱しているので、赤外線検出素子（６）に伝わるの
を阻止されるから、極めて冷却効果が高く１機器の誤動
作が少ない。すなわち、高性能で高信頼性の赤外検知器
とすることができる。
に） 内筒（２１，外筒（３）、フランジ（４）はいず
れも金属であるから、試験調整時の取り扱いおよび機器
へのマウントが容易である。
れも金属であるから、試験調整時の取り扱いおよび機器
へのマウントが容易である。
（ホ）無機物の絶縁層ａυやシールガラス融着層αＤな
どを使用し・有機生成物を使用しないでウィンド（５）
と外筒（３）ｔ−接合しているので、低温保持容器（１
）内の真空度を永い間維持することができる。
どを使用し・有機生成物を使用しないでウィンド（５）
と外筒（３）ｔ−接合しているので、低温保持容器（１
）内の真空度を永い間維持することができる。
舅１図はこの発明による赤外線検知器の実施例を示す断
面図、第２図は第１図のＡ部上詳細に説明した断面図・
第３図は従来の赤外線検知器の溝成例を示す断面図であ
る。 図において・（１１は低温保持容器、 ＋２１ｔ−ｊ内
筒、（３）は外筒、 ｆ４１Ｖｉフランジ、（５）はウ
ィンド、（６）は赤外線検知素子、（８）はジュールト
ムソン冷却器、α４１は金属線、αｔａＶｉセラミック
層、αＤはシールガラス融着層、０８は金属蒸着膜、α
１は気密端子である。 なお１図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。
面図、第２図は第１図のＡ部上詳細に説明した断面図・
第３図は従来の赤外線検知器の溝成例を示す断面図であ
る。 図において・（１１は低温保持容器、 ＋２１ｔ−ｊ内
筒、（３）は外筒、 ｆ４１Ｖｉフランジ、（５）はウ
ィンド、（６）は赤外線検知素子、（８）はジュールト
ムソン冷却器、α４１は金属線、αｔａＶｉセラミック
層、αＤはシールガラス融着層、０８は金属蒸着膜、α
１は気密端子である。 なお１図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。
Claims (1)
- 金属製の内筒と、この内筒の外面に設けられた絶縁層と
、上記絶縁層に埋設された金属線と、上記内筒の一端面
に設けられた赤外線検知素子と、上記内筒の他の端面に
設けられた入出力端子を有する金属製のフランジと、さ
らに上記フランジの外周に適合し、かつ上記内筒をおお
うように取り付けられた金属製の外筒と、上記外筒の内
側に設けられた金属蒸着膜と、上記外筒の上記フランジ
と反対側の端面に低融点シールガラスの融着層で取り付
けられた赤外線透過材料であるウインドとを具備したこ
とを特徴とする赤外線検知器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61171113A JPS6327721A (ja) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | 赤外線検知器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61171113A JPS6327721A (ja) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | 赤外線検知器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6327721A true JPS6327721A (ja) | 1988-02-05 |
Family
ID=15917210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61171113A Pending JPS6327721A (ja) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | 赤外線検知器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6327721A (ja) |
-
1986
- 1986-07-21 JP JP61171113A patent/JPS6327721A/ja active Pending
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