地面背景的红外特性模型

针对景象匹配中实时红外基准图获取获取困难、精度受气象条件影响较大等问题,提出了一种关于地面背景表观温度的理论计算模型.确定影响模型精度的主要因素,通过对大量实验数据的比较分析,筛选其中关键数据并对模型主要影响因子的系数进行拟合.以道路、草坪为例进行特性分析和仿真计算对模型进行验证.计算结果表明:该模型可以反映此类背景表现温度的变化情况,实现了快速计算地面背景温度的目的,为实时红外基准图的仿真提供了理论基础和技术途径.     

冷屏对红外探测器组件降温影响研究

冷屏是制冷型红外探测器组件的重要组成部分并伴随探测器一起降温,所以不同技术状态冷屏对红外探测器组件降温会有影响。本文针对320×256 30 μm规模红外探测器用F2冷屏,通过对不同技术状态冷屏在相同冷平台下的降温实验,研究对应技术状态冷屏对降温过程的影响情况,并获得了各冷屏技术状态对应的影响量。本文结果对优化冷屏热学设计有一定借鉴意义。     

分置式斯特林制冷机耦合间隙对探测器性能的影响

分置式斯特林制冷机作为红外探测器组件的重要组成部分,在实际应用中对红外探测器组件的性能影响较大。其中,分置式斯特林制冷机与杜瓦耦合时的耦合间隙是对红外探测器组件的性能影响最大的因素之一。因此针对二者的耦合间隙对探测器性能的影响进行了实验研究。当芯片温度为75 K且制冷机的冷头温度为70 K时,模拟仿真冷指与杜瓦的变形量,耦合间隙变形为0.0096 mm。低温环境对制冷机冷指与杜瓦变形的影响较小,可以忽略冷指与杜瓦变形对耦合间隙的影响。实验结果表明,红外探测器组件的降温时间随耦合间隙的增大而逐渐增大。随着时间的逐渐增大,不同耦合间隙对应的直流电流也各不相同。同一时刻下,耦合间隙越小,直流电流就越小。二极管电压随时间的增加呈现出逐渐增大并逐渐平稳的状态。在达到控温状态前,同一时刻下,耦合间隙越小,二极管电压越大。     

Al2O3薄壁管FBG高温高压传感器性能研究

用有限单元方法建立了Al2O3薄壁管模型,分析了模型在外部受到均匀压力时的应力应变关系.借助ANSYS软件计算出模型的应力和应变.以上述薄壁管为衬底,设计制作了耐压为0～45 MPa、温度为-10～300 ℃、压力灵敏度系数为0.042 6 nm/MPa和温度灵敏度系数为0.011 2 nm/℃的光纤Bragg光栅(FBG)高温、高压传感器,并对其性能进行了测试.结果表明,传感器的压力、应变灵敏度的有限元分析结果与实验测试结果非常吻合.     

空间多层隔热组件表面红外辐射分析

建立了在理想和非理想两种情况下空间目标表面隔热组件温度的计算模型,充分考虑了隔热组件传热的影响因素,并通过数值计算得到了隔热组件在太阳直射时各层温度的变化.从计算结果可看出多层隔热组件良好的绝热效果,最外层和最内层的温差可达到130K.同时分析了不同太阳入射角对隔热组件表面温度的影响,阴阳两面的最大温差可达到240K.最后对隔热组件的表面辐射通量进行了计算,为卫星的红外隐身提供依据.     

大周长面积比延伸波长InGaAs红外焦平面噪声

在理论上分析了红外焦平面组件中光敏元、读出电路以及两者耦合的总噪声特性,对大周长面积比(38×500μm2)延伸波长InGaAs组件的噪声与温度、积分时间的关系进行了实验和分析.实验结果指出,在一定条件下组件噪声与积分时间的根号并不成正比.测量了不同温度下的组件暗信号、噪声,得到组件噪声与暗电流的关系,分析表明,该种组件噪声主要来自于1/f噪声及读出电路输入级电流噪声.     

行波管电子枪组件的热及形变分析

使用Ansys软件,对行波管的电子枪阴极组件进行了热分析和形变分析.计算了阴极在真空条件下,加载热辐射与热传导两种边界条件时到达温度稳定所需要的热启动时间,以及得到了阴极组件在温度稳定后的热形变大小和等效应力的分布,并将这些结果应用在微波管设计套装MTSS中计算了形变对阴极发射所产生的影响,对实际的阴极组件设计提供理论...     

一种基于BCD工艺的宽压-宽温电流基准电路

设计了一种基于BCD工艺的宽压-宽温电流基准电路.利用片上多晶硅电阻的温度系数受工艺影响较小的特点,选定其为基准电流定义单元.分析片上电阻温度特性,并设计与其温度系数相等的参考电压,加载到电阻上,从而实现了温度系数很低的基准电流.分析了高温下三极管寄生元件漏电现象,通过添加补偿管,提高了基准电流在高温下的稳定性.电流基...     

波纹管型自调式J-T制冷器充气参数设计研究

在制冷器总体结构和波纹管设计已确定的条件下,讨论了充气腔充气参数设计。理论分析了充气腔工质采用氩气的优势;实验验证了充气腔工质采用氩气不仅可以有效提高启动时间,而且有利于提高制冷器控温精度;通过自调机构受力分析,确定了最小预留量和最低充气压力的计算方法;在理论计算基础上,实验确定了某型号制冷器的充气腔充气压力。     

脉冲激光二极管端面抽运固体激光器中晶体的热弛豫时间

在脉冲激光二极管(LD)端面抽运固体激光器中,存在热效应瞬态过程,即晶体的温度分布具有时变性,晶体温度的时变过程受到热弛豫时间的影响.从热传导方程出发,采用解析法和数值法分别对晶体降温过程中温度的时变性进行计算;采用有限元方法,对晶体热弛豫时间及其影响因素进行数值计算,分析了晶体直径、密度、热传导系数和比热等热物性参数对热弛豫时间的影响;采用流体流动换热理论,充分考虑了冷却水流温度和速度对晶体温度分布的影响.结果表明,通过调整晶体尺寸、冷却系统可以实现对热弛豫时间的控制.根据有限元软件ANSYS的计算结果,分析了晶体抽运端面上径向温度的时变分布,晶体边缘与中心的温差和光程差;初步计算了晶体热透镜不同径向位置处的焦距差.结果表明,晶体冷却过程中,不同径向位置与中心的温差和相对光程差具有时变性,晶体热透镜的聚焦特性也是随时间变化的.