JPS6370127A - 冷却型赤外線検知器 - Google Patents
冷却型赤外線検知器Info
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- JPS6370127A JPS6370127A JP61215294A JP21529486A JPS6370127A JP S6370127 A JPS6370127 A JP S6370127A JP 61215294 A JP61215294 A JP 61215294A JP 21529486 A JP21529486 A JP 21529486A JP S6370127 A JPS6370127 A JP S6370127A
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- Japan
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- vacuum container
- window
- detection element
- infrared
- cooled
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- Pending
Links
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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)
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- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (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】
し産業上の利用分野」
本発明は、冷却型赤外線＠卸器、特に、目標の赤外線を
検出しその位置と角速変あるいは赤外線画像等の情報を
得るためにＪ−Ｔ効果（ジュールトムソン効果）を利用
した冷却型赤外線検知器に関する。
検出しその位置と角速変あるいは赤外線画像等の情報を
得るためにＪ−Ｔ効果（ジュールトムソン効果）を利用
した冷却型赤外線検知器に関する。
〔従来の技術Ｊ
従来の冷却型赤外線検知器は、高真空容器に赤外・隻検
知素子を装着し、外部からＪ−Ｔ効果を利用したＪ−Ｔ
クーラにより赤外線検知素子の裏面を冷域ガスの液体温
度に冷却して所要の波長に対する感度を得ていた。
知素子を装着し、外部からＪ−Ｔ効果を利用したＪ−Ｔ
クーラにより赤外線検知素子の裏面を冷域ガスの液体温
度に冷却して所要の波長に対する感度を得ていた。
〔発明が解決しようとする間一点」
しかしながら、このような上述した従来の冷却型赤外線
検知器は、赤外線検知素子の前面の窓および赤外線フィ
ルタ等の熱放射をすべて熱雑音として受けるため赤外線
検知感度を制限する雑音電圧となっており、窓および赤
外線フィルタ等の温度は周囲温度によって左右されるた
め、熱放射の変動となり、感度が周囲の温度により変動
するという欠点があった。
検知器は、赤外線検知素子の前面の窓および赤外線フィ
ルタ等の熱放射をすべて熱雑音として受けるため赤外線
検知感度を制限する雑音電圧となっており、窓および赤
外線フィルタ等の温度は周囲温度によって左右されるた
め、熱放射の変動となり、感度が周囲の温度により変動
するという欠点があった。
本発明の冷却型赤外線検知器は、赤外線を透過するため
の窓と、出力端子と、不活性ガスを適量封入し、赤外線
検知素子を有した真空容器と、Ｊ−Ｔ効果を有するＪ−
Ｔクーラとを有して構成される。
の窓と、出力端子と、不活性ガスを適量封入し、赤外線
検知素子を有した真空容器と、Ｊ−Ｔ効果を有するＪ−
Ｔクーラとを有して構成される。
次に、本発明の実施例について、図面を参照して説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は第１
図に示す赤外線検知素子で検知された検知信号を増幅す
るための回路図、第３図は第１図に示す実施例を用いた
赤外線目標検出装置の一例を示す断面図である。
図に示す赤外線検知素子で検知された検知信号を増幅す
るための回路図、第３図は第１図に示す実施例を用いた
赤外線目標検出装置の一例を示す断面図である。
第１図に示す冷却型赤外線検知器における赤外線検知素
子１５に入射する目該からの熱エネルギ）丁、第３図に
示す赤外線目標検出装置における赤外線入射窓２を通り
、−次反射鏡４．二次反射鏡５！／によって回転型チョ
ッパー７に集される外来光と、回転型チョッパー７、赤
外線フィルタ９゜ｇｌ ４７等からの内部熱放射とであ
り、これらが熱源となって冷却型赤外線検知器６に供給
されるものである。
子１５に入射する目該からの熱エネルギ）丁、第３図に
示す赤外線目標検出装置における赤外線入射窓２を通り
、−次反射鏡４．二次反射鏡５！／によって回転型チョ
ッパー７に集される外来光と、回転型チョッパー７、赤
外線フィルタ９゜ｇｌ ４７等からの内部熱放射とであ
り、これらが熱源となって冷却型赤外線検知器６に供給
されるものである。
第２図に示す帯域増幅器１９の増幅出力端子２０から出
力される増幅信号に含まれる雑音電圧の大部分は赤外線
検知素子１５ｆから発生するものであり、前置増幅器１
８〆から発生ずる雑音電圧はわずかである。雑音電圧は
内部熱放射によるものである。
力される増幅信号に含まれる雑音電圧の大部分は赤外線
検知素子１５ｆから発生するものであり、前置増幅器１
８〆から発生ずる雑音電圧はわずかである。雑音電圧は
内部熱放射によるものである。
赤外線検知素子１５に到達する熱エネルギ（ま、熱放射
の一般式である次の（１）、 （２）式で示されるよう
に、物体の絶対湿度Ｔの４乗に比例し、物体との距離の
２乗に反比例する。
の一般式である次の（１）、 （２）式で示されるよう
に、物体の絶対湿度Ｔの４乗に比例し、物体との距離の
２乗に反比例する。
Ｂｂ ＝ σＴ４ ・・・・・・・・（
１）Ｅｂ：全放射エネルギ（’ｖＶａ ｔ ｔ ／ ｃ
ｍ ２）Ｔ ： 絶対温度（１つ Ｗ ： 入射エネルギ（Ｗａｔｔ） Ｒ： 距離に） 雑音電圧を少くするには距離的に最も近い位置にある窓
１４／の温度を下げる必賛がある。
１）Ｅｂ：全放射エネルギ（’ｖＶａ ｔ ｔ ／ ｃ
ｍ ２）Ｔ ： 絶対温度（１つ Ｗ ： 入射エネルギ（Ｗａｔｔ） Ｒ： 距離に） 雑音電圧を少くするには距離的に最も近い位置にある窓
１４／の温度を下げる必賛がある。
窓１４の温度を下げる方法としては、直接冷却法と、間
接冷却法が考えられる。直接冷却法は赤外線検知素子１
５の冷却系とは別の冷却系例えばペルチェ効果を第１」
用したもの、あるいは、ガス。
接冷却法が考えられる。直接冷却法は赤外線検知素子１
５の冷却系とは別の冷却系例えばペルチェ効果を第１」
用したもの、あるいは、ガス。
液体等の冷媒を利用したものがふるがいずれも二１（の
冷却系を準備しなければならず複雑になり効果的ではな
い。間接冷却法は赤外線検知素子１５の冷却によって生
ずる低温度の熱エネルギを真空容器］３内の封入ガスの
対流を利用して、真空容器１３の一部を構成する窓】４
を冷却するものである。
冷却系を準備しなければならず複雑になり効果的ではな
い。間接冷却法は赤外線検知素子１５の冷却によって生
ずる低温度の熱エネルギを真空容器］３内の封入ガスの
対流を利用して、真空容器１３の一部を構成する窓】４
を冷却するものである。
一般の真空容器は真壁度を極力上げて冷却効率を改善し
ている。すなわち、真空容器の真空度を下げれば、内部
の残留ガスによってガスの対流が生じ、真空容器の外側
ケースが冷却され、冷却効率が低下する。しかし、真空
容器内の残留ガスは赤外線検知素子に悪い影響を与える
ため長期間の使用、保管に耐えられない。
ている。すなわち、真空容器の真空度を下げれば、内部
の残留ガスによってガスの対流が生じ、真空容器の外側
ケースが冷却され、冷却効率が低下する。しかし、真空
容器内の残留ガスは赤外線検知素子に悪い影響を与える
ため長期間の使用、保管に耐えられない。
このため、第１図に示す冷却型赤外線検知器は化学的に
安定な不活性ガス（アルゴ／、窒素又はヘリウム）を真
空容器３内に封入する。
安定な不活性ガス（アルゴ／、窒素又はヘリウム）を真
空容器３内に封入する。
不活性ガスの封入圧力（ま、ガスの種類と冷媒ガスの許
容消費量、窓］４の所要冷却温度および胸囲温度等から
決定されるもので１×１０−５−１×１Ｏ−２Ｔｏｒｒ
の範囲で選択すればよい。
容消費量、窓］４の所要冷却温度および胸囲温度等から
決定されるもので１×１０−５−１×１Ｏ−２Ｔｏｒｒ
の範囲で選択すればよい。
以上の方法により窓１４の温度が低くなり、窓１４から
の熱放射が低下し、赤外線検知素子】５中。
の熱放射が低下し、赤外線検知素子】５中。
の雑音を減少するとかできる。
第１図に示す冷却型赤外線検知器を使用する場合、大気
中においては真空容器１３の外側が大気中の水分によっ
て結露して霜となり窓１４が不透明になったり、リード
線に絶縁不良が発生して使用不可能となる。
中においては真空容器１３の外側が大気中の水分によっ
て結露して霜となり窓１４が不透明になったり、リード
線に絶縁不良が発生して使用不可能となる。
このため、第１図に示す冷却型赤外線検知器を使用した
第３図に示す赤外線目標検出装置では、製蓋全体を気密
容器ＩＫ入れ、Ｊ−Ｔクーラ１７を用いたＪ−Ｔ効果に
よって液化した冷媒の蒸発ガスを気密容器１に充満させ
一定圧力に達したところでリリーフパルプ３で大気中に
放出させることにより、真空容器１３の外側の温度が冷
媒ガスの霧点に達するまでは結露に到らない利点がある
。
第３図に示す赤外線目標検出装置では、製蓋全体を気密
容器ＩＫ入れ、Ｊ−Ｔクーラ１７を用いたＪ−Ｔ効果に
よって液化した冷媒の蒸発ガスを気密容器１に充満させ
一定圧力に達したところでリリーフパルプ３で大気中に
放出させることにより、真空容器１３の外側の温度が冷
媒ガスの霧点に達するまでは結露に到らない利点がある
。
なお、気密容器１の内部を真空にしても良いが保守、整
備の面からは一般的でをオない。
備の面からは一般的でをオない。
本発明の冷却型赤外線検知器は、真意容器の内部に不活
性ガスを適量封入することにより、窓の温度を下げるこ
とが可能となり窓からの熱放射量を＃減させ、熱雑音を
低下させることができるという効果がある。
性ガスを適量封入することにより、窓の温度を下げるこ
とが可能となり窓からの熱放射量を＃減させ、熱雑音を
低下させることができるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は第１
図に示す赤外線検知素子で検知された検知信号を増幅す
るための回路図、第３図は第１図に示す実施例を用いた
赤外線目標検出装置の一例を示す断面図である。 １・・・・・・気密容器、２・・・・・・赤外側入射窓
、３・・・・・リリーフパルプ、４・・・・・−次反射
鏡、５・・・・・・二次反射鏡、６・・・・・冷却型赤
外線検知器、７・・・・・回転型チョッパー、８・・・
・・モータ、９・・・・・・赤外線フィルタ、】０・・
・・・支持板、１】・・・・・高圧ガスバルブ、１２・
・・・・・回路コネクタ、１３・・・・・・真空容器、
１４・・・・・・窓、】５・・・・・赤外線検知素子、
１６・・・・・・出力端子、１７・・・・・・Ｊ−Ｔク
ーラ、１８・・・・・・前置増幅器、】９・・・・・・
帯域増幅器、２０・・・・・・増幅出力端子０ 代理人 弁理士 内 原 二 ′・０：ＪＩ ロ ミ ℃ ミ 、 ｌさ １５；春りｐ策ネ灸欠ロ→トを ／ε：罰潰皓ヤ路 恭 ２ 場 １９ｚ弗せｄ哨中務
図に示す赤外線検知素子で検知された検知信号を増幅す
るための回路図、第３図は第１図に示す実施例を用いた
赤外線目標検出装置の一例を示す断面図である。 １・・・・・・気密容器、２・・・・・・赤外側入射窓
、３・・・・・リリーフパルプ、４・・・・・−次反射
鏡、５・・・・・・二次反射鏡、６・・・・・冷却型赤
外線検知器、７・・・・・回転型チョッパー、８・・・
・・モータ、９・・・・・・赤外線フィルタ、】０・・
・・・支持板、１】・・・・・高圧ガスバルブ、１２・
・・・・・回路コネクタ、１３・・・・・・真空容器、
１４・・・・・・窓、】５・・・・・赤外線検知素子、
１６・・・・・・出力端子、１７・・・・・・Ｊ−Ｔク
ーラ、１８・・・・・・前置増幅器、】９・・・・・・
帯域増幅器、２０・・・・・・増幅出力端子０ 代理人 弁理士 内 原 二 ′・０：ＪＩ ロ ミ ℃ ミ 、 ｌさ １５；春りｐ策ネ灸欠ロ→トを ／ε：罰潰皓ヤ路 恭 ２ 場 １９ｚ弗せｄ哨中務
Claims (1)
- 不活性ガスを所要のガス圧力で封入した真空容器と、前
記真空容器の前面に設けられ前記不活性ガスで冷却され
る窓と、前記真空容器に収容され前記窓を透過した赤外
線を検出するための赤外線検知素子とを含むことを特徴
とする冷却型赤外線検知器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61215294A JPS6370127A (ja) | 1986-09-11 | 1986-09-11 | 冷却型赤外線検知器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61215294A JPS6370127A (ja) | 1986-09-11 | 1986-09-11 | 冷却型赤外線検知器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6370127A true JPS6370127A (ja) | 1988-03-30 |
Family
ID=16669936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61215294A Pending JPS6370127A (ja) | 1986-09-11 | 1986-09-11 | 冷却型赤外線検知器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6370127A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2834127A1 (fr) * | 2001-12-26 | 2003-06-27 | Sagem | Photodetecteur refroidi |
-
1986
- 1986-09-11 JP JP61215294A patent/JPS6370127A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2834127A1 (fr) * | 2001-12-26 | 2003-06-27 | Sagem | Photodetecteur refroidi |
| WO2003056632A1 (fr) * | 2001-12-26 | 2003-07-10 | Sagem Sa | Photodetecteur refroidi |
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