红外焦平面探测器杜瓦组件的热致破坏及其环境试验

红外探测器的环境耐受能力取决于设计和制造中完整有效的环境耐受措施,环境试验与评价验证了其在极端环境作用下能正常工作的能力。研制、生产和使用各阶段的试验目的不同,试验施加应力的大小不同,必须进行环境自然条件和诱发条件测量、温度响应特性调查和试验环境分析,选择正确、合理和必要的设计与试验环境条件,以尽可能产生最适合的试验数据,保证顾客所需的质量水平和有价格竞争力的可用性。运用288×4红外焦平面杜瓦组件温度响应试验实测数据和时间常数方法,计算分析它的温度稳定时间,指出空气介质温度循环筛选或温度冲击试验,不能在红外探测器的功能部件上施加大于10 ℃/min的温度急剧变化应力,高温工作状态的温度变化速率大于50 ℃/min对冷头部分的缺陷筛选效果更好。试验结果表明,真空完好性恒定高温试验应力量值大于+90 ℃、2160 h。能够通过高温+71 ℃、低温?54 ℃无故障环境试验考核的产品具有全世界贮存、运输和使用的潜力。     

HgCdTe红外焦平面用锥形节流致冷杜瓦组件

介绍了一种用于HgCdTe红外焦平面的致冷器杜瓦组件的设计和试验情况.该组件通过采用锥形结构,包括锥形杜瓦和锥形节流致冷器两部分,提高了降温速度,有效地缩短了组件的轴向尺寸,结构更加紧凑,尤其适用于轴向尺寸受到限制的红外导引头.     

640×512 15 μm 杜瓦真空失效的极限真空度研究

真空微型杜瓦内部需要高真空度来降低杜瓦与外界的热交换,保持探测器芯片低温工作温度稳定。不同杜瓦失效的真空度有一定的区别,本文通过对640×512 15 μm 及320×256这两种杜瓦组件进行不同真空度下的静态热负载测试,确定以上两种杜瓦结构的真空失效时的极限真空度。通过对比分析杜瓦组件的真空失效机理及实验数据,提出改进该结构杜瓦真空寿命的措施。     

非蒸散型吸气剂维持红外焦平面探测器杜瓦组件工作真空度的性能与应用

实漏、虚漏、出气和渗透等气体源引起封离真空杜瓦腔体压力升高,活性气体H2、H2O、CO占的份额较大,H2的份额可达80%以上,NEG抽出活性气体获得和维持红外焦平面探测器杜瓦组件工作真空度。封离真空杜瓦寿命周期内产生的气体量与设计制造技术水平和真空获得工艺能力有关,不正确使用St 172将导致NEG不能发挥最大效能。根据文献和工程实践经验,分析探讨在特定使用工况下NEG的抽气性能参数和激活与再激活条件对真空维持性能的影响,指出大多数用户不允许电再激活NEG修理、必须正确使用无颗粒St 172/NP和注意相关的问题。     

红外焦平面探测器杜瓦组件真空寿命分析

介绍了探测器杜瓦组件的加速寿命试验方法,对用于某机载红外热成像系统长波576×6 HgCdTe红外焦平面探测器组件的无维护真空寿命进行了分析,结果表明,产品真空寿命超过10年（可靠度为95%）,满足产品应用要求。     

国外碲镉汞红外焦平面杜瓦组件可靠性研究进展

本文介绍和总结了国外碲镉汞红外焦平面组件在可靠性方面的一些研究思路和方法。对组件失效模式的充分暴露和分析,有针对性地对主要失效模式进行可靠性试验,通过试验数据和用户使用数据的综合统计来评估组件的可靠性是目前国外碲镉汞红外焦平面组件可靠性研究的主要思路。     

军用工程化微型分置式焦平面杜瓦的研制

详细介绍用于封装288×4、288×1长波红外HgCdTe焦平面探测器芯片和256×256中波红外PtSi焦平面探测器芯片的分置式焦平面杜瓦的研制情况.该型号产品实现了工程化、实用化、具有良好通用性、可生产性和可扩展能力,具有自主知识产权,产品各项技术指标达到了国际先进水平.     

超长线列红外焦平面杜瓦冷链设计

针对采用直线脉管制冷的超长线列红外焦平面器件杜瓦封装的需求, 提出了一种弹性冷链的设计方案。介绍了超长线列焦平面器件及直线脉管制冷机的特点以及对冷链的力学、热学要求, 针对超长线列焦平面杜瓦冷链的设计思路、设计方法进行了研究, 针对某型号脉管制冷机及典型超长线列探测器的尺寸、工作温度等要求, 采用局部弹性冷链方案, 通过有限元仿真工具对冷链进行优化设计, 使其能够满足设计指标要求。根据设计结果制作了冷链及测试杜瓦, 对冷链温差、器件拼接基板温度均匀性及低温形变进行了测试, 并通过振动试验对力学可靠性进行了验证。试验结果证明局部弹性冷链设计方案的正确性和可行性。     

大面阵红外焦平面杜瓦冷指支撑结构设计

空间红外相机为提高成像质量,采用脉冲管制冷机对大面阵红外探测器进行制冷和杜瓦封装,形成杜瓦组件,使探测器工作在深低温环境下。冷指与热端之间仅靠脉冲管的薄壁结构连接,径向支撑刚度偏低,无法承受卫星发射阶段的振动,需对冷指增加支撑结构;但为提高制冷效率,又需要尽量增大连接探测器的冷指与制冷机热端之间的结构热阻,以减少结构间漏热。传统的方案是在冷指与热端之间增加金属支撑柱,但该结构会带来附加的漏热,且因为连接刚度较大,会由于装配及加工误差在脉冲管焊缝处产生较大的结构应力,影响组件性能。提出一种基于玻璃纤维束的冷指支撑结构,利用玻璃纤维束的高抗拉刚度及低抗弯刚度提高冷指径向支撑刚度的同时减小其在轴向上的结构应力;同时,玻璃纤维束的超低导热系数和小截面面积可以极大的提高结构热阻,显著减小附加漏热。与传统方案相比,玻璃纤维束支撑加强结构在提高冷指支撑刚度同时,将冷指与热端之间的结构热阻增大为原来的3 730倍,解决了冷指支撑加强结构既要求抗振性能好、又要求漏热小的难题,可适用于各种类型的大面阵红外探测器的杜瓦冷指支撑结构。     

超长线列红外探测器杜瓦真空寿命评估方法

针对超长线列红外探测器杜瓦具有容积大、零部件种类多、材料放气源多,特别是集成式超长线列杜瓦与内充3 MPa高压氦气的直线脉管冷指封装集成等特点,基于材料解析放气及渗透理论,建立了超长线列杜瓦组件真空寿命评估模型,对分置式与集成式超长线列杜瓦的真空寿命进行了计算,其真空寿命预计值均可以达到2年。设计了一种杜瓦真空度在线监测结构对这两类杜瓦的真空度进行了实时监测,分置式及集成式杜瓦真空寿命预计值与实测值相对误差分别为5.8%和6.96%。因集成式杜瓦真空寿命估算较为困难,对其热负载通过制冷性能进行实验验证,其热负载2年后未发生明显变化。     

红外探测器寿命试验自动化真空系统设计

针对目前红外组件寿命试验过程中测试参数时必须更换真空腔的问题,设计了一种用于红外组件寿命试验的自动化、多工位真空系统。提出了以杜瓦为试验中心的总体方案,实现寿命试验过程中原位参数测试。通过真空理论计算和计算机3D建模,进行了系统结构设计;采用可编程逻辑控制器(PLC)为控制核心,通过自动控制抽气回路阀门和泵的启停,实现对寿命试验真空环境的实时监控,以及对真空失效进行报警保护。在完成系统的设计后,进行了试验验证。试验结果表明,所设计的真空系统功能可正常运行,系统在加液氮的情况下,空载真空压强可达3.6710-6 Pa,满足红外组件寿命试验必需的真空环境要求。     

焦平面阵列红外成像设备噪声特性分析及仿真

红外成像设备噪声分析及仿真是红外图像仿真工作的重要组成部分。分析了焦平面红外成像设备的噪声组成及特性。焦平面红外成像设备的噪声可以分解为非均匀性噪声、非均匀性漂移噪声和随机噪声。分别针对凝视红外成像设备和扫描红外成像设备分析了噪声成分的计算过程及数字特征。根据实测图像数据可提取非均匀性噪声矩阵(或向量)、非均匀性漂移噪声特征参数矩阵、随机噪声特征参数矩阵(或向量)。非均匀性漂移噪声短时间内服从线性变化关系。随机噪声服从正态分布。最后给出了基于实测噪声特征数据的焦平面阵列成像设备的噪声仿真过程。     

红外焦平面非均匀性校正若干方案的设计和分析

首先推导出红外焦平面阵列非均匀性的线性校正方法,之后提出了三种硬件实施方案,分析了其在工程实施的特点和结果上的区别,并讨论了模拟校正、高次函数校正问题以及盲元补偿的实施方法。数字算法可用FPGA 予以实现,校正的最后极限来自红外焦平面阵列响应的不稳定性。     

俄罗斯与西方国家的长波MCT红外焦平面探测器比较与分析

介绍了俄罗斯与西方主要发达国家的长波扫描型和凝视型MCT(HgCdTe)红外焦平面探测器的开发现状,并对它们在该领域里的所开发的红外焦平面探测器特点、装备状况和差距进行了比较分析.     

边界扫描器件BSDL描述在测试中的应用

在对描述器件边界扫描特性的BSDL语言进行了深入研究之后，将其应用于边界扫描自动测试图形生成ATPG与故障诊断软件中。本文以EPM7128SL84芯片为例，说明了其BSDL描述在边界扫描测试程序中的应用方法与要点。     

实时监测移动设备故障率的实现方法

如何主要以软件的方式监测移动设备故障率。