红外探测器寿命试验设备真空系统研制

对于空间应用的红外探测器组件,定数截尾寿命试验是一种很重要的可靠性试验方法,其统计结果是可靠性预测的重要依据。考虑到红外组件试验过程的高真空要求,设计了一种多工位真空系统。在完成系统的结构设计和关键部件的真空设计后,进行了生产加工并通过了实验验证。实验结果表明,本文设计的真空系统功能可正常运行,系统空载真空可达到2.42×10-5Pa,满足等工位真空度优于3×10-4Pa的系统要求。     

零件表面钝化处理对杜瓦放气率的影响

红外焦平面探测器杜瓦组件的真空绝热空间内存在多种气体来源,其中最大的气体来源是材料放气。文中针对制冷型红外焦平面探测器杜瓦组件真空绝热空间内表面吸附气体的解析、体扩散、渗透放气污染问题影响制冷启动时间,限制红外探测器组件的使用寿命,设计了一种用于红外探测器杜瓦内表面钝化处理方案,基于某型杜瓦产品实现了杜瓦内壁钝化膜的制备。采用压强上升法进行放气率对比测试, 并通过四极质谱仪进行了气体成分分析。放气率测试试验结果表明,钝化膜有效抑制了氢气的释放,杜瓦放气率降低一半以上。杜瓦内表面钝化膜处理方法简单有效,提升了真空寿命,具备工程化推广价值。     

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。     

微型杜瓦组件真空加速寿命试验的研究

微型杜瓦封装是红外焦平面探测器组件的封装形式之一,而真空寿命则是红外焦平面杜瓦组件的关键技术指标之一。通过分析影响杜瓦真空寿命的因素,建立了适合微型杜瓦真空寿命的加速试验模型,确定了其加速应力和水平,并用实验数据的统计分析方法对杜瓦的真空寿命可靠性分布作了进一步的估计。     

集成式杜瓦组件真空寿命评测及影响因素分析

制冷机集成式金属杜瓦组件已广泛应用于256×256以上规模的红外焦平面阵列器件,杜瓦真空寿命成为制约探测器性能的关键指标。本文针此金属杜瓦组件通用结构,用氦漏率检测、静态热负载测试及高温加速实验等多种方法对杜瓦真空寿命进行了评测,并分析了影响杜瓦真空寿命的主要因素,对金属杜瓦研究具有实际意义。分析表明,真空寿命的主要影响因素包括漏气和放气,制造工艺改进可将金属杜瓦漏气控制在设计指标内,金属杜瓦内部放气可通过真空烘烤、安装吸气剂等方法消除,研制的杜瓦组件经验证真空存储寿命超过12年。     

一种高精度红外地球波算法与硬件实现

红外地球敏感器是卫星姿态测量的关键部件之一.在研制过程中,需要红外地球波信号源为其提供电激励信号,组成闭环测试系统,从而完成对红外地球敏感器的地面测试与标定.针对红外地球敏感器研制过程中逻辑功能验证、精度测试、可靠性环境寿命试验等需求,提出一种高精度的模拟式红外地球波算法.在对算法的精度、实时性等进行仿真分析的基础上,设计了一种红外电地球波模拟器的硬件实现方案,并研制了样机.试验结果表明,该算法及系统能够满足红外地球敏感器地面测试中的实时性和高精度需求.     

星载红外探测器组件环境适应性分析与性能优选

为满足低等级红外探测器组件在高可靠性领域的空间应用需求,对星载红外探测器组件进行温度循环试验、力学试验以及高温老炼试验等环境试验考核,并基于双积分球式均匀照明系统对环境试验前后红外探测器组件相对光谱响应率进行测试。通过对比环境试验前后红外探测器组件相对光谱响应率变化,分析红外探测器组件的环境适应性,揭示红外探测器组件的质量缺陷及其他潜在缺陷,剔除早期失效,并从参试红外探测器组件中筛选出性能优良的探测器应用在星载偏振扫面仪进行大气偏振探测。试验结果表明:参试的红外探测器组件在环境试验前后具有良好的稳定性和可靠性,可以满足航天载荷应用需求。     

真空低温环境下超大面源黑体现场校准技术

红外辐射面源黑体应用于特定红外特性目标的模拟,各种红外探测、制导系统的外场测试。随着空间应用的红外成像器的口径的增大,红外辐射面源的口径也相应增大,为了保证超大辐射面黑体的性能指标满足要求,必须对其在真空低温条件下进行性能校准。但目前国内还没有相应计量标准,无法保证测试结果的准确可靠。设计了一种真空低温环境下超大面源黑体现场校准装置,实现对超大面源黑体的发射率、辐射温度、温场均匀性、温度稳定性等性能参数的校准,并取得了较好的试验结果,实现了真空低温环境下超大面源黑体的参数校准。     

机载IRST红外探测器组件热控设计研究

为实现机载IRST系统在宽温度范围、低气压环境、小外露尺寸约束条件下的性能提升,本文通过分析探测器参数对探测性能的影响,提出了降低探测器组件控温点以提升探测性能的思路,基于机载环境设计开发了探测器组件热控系统,经测试,探测器组件截止波长、探测率、盲元率等指标均得到改善,IRST系统等效探测能力提升15 %以上。该设计思路对于提升红外的侦察/探测系统性能,具有一定的参考意义。     

红外透镜组中心偏差低温测试研究

红外透镜组的中心偏差是影响光学系统成像质量的重要因素之一。当红外探测器组件在低温环境中工作时,预先常温装配和测试的红外透镜组将产生装配精度失准现象。提出了一种在低温环境中测试红外透镜组中心偏差的方法。通过设计的低温测试系统解决了透镜组低温位置精度测量困难的问题。测试结果表明,该方法可以有效实现红外透镜组中心偏差的低温测试且测试误差优于2 μm。此研究对于高性能红外探测器组件研制具有一定的实际意义。     

微型金属复合杜瓦瓶漏热测试系统的设计

杜瓦瓶是红外探测器的核心组件,其质量会直接影响整个热成像系统的可靠性。为了能更好地检测杜瓦瓶的真空特性,本文设计了一套用来测试杜瓦瓶液氮保持时间的设备,通过测试器件开路电压、液氮挥发等参数确定杜瓦器件真空的性能变化。本文对杜瓦瓶漏热进行了理论计算,并且进行了大量实验。根据实验数据与理论计算的比较可以看到,该设备具有较好的测量精度,达到了预期的设计目标。     

点目标成像红外遥感器探测信噪比测试研究

针对遥感器真空低温测试需求，设计并搭建了一套能够在低温真空环境中稳定工作的红外目标背景模拟器，模拟器主要由冷光阑、真空低温面源黑体、三维电移台三部分组成，冷光阑模拟探测背景，冷光阑上分布微孔用于模拟探测点目标。通过有效控制目标模拟器与背景模拟器间的隔热、控温以及背景模拟器与待测遥感器之间的隔热，实现稳定测试。另外，将仿真优化与实践经验相结合，通过仿真计算去除模拟器冷光阑板厚度、目标相位、平行光管等的影响，有效降低系统测量不确定度。文中的仿真分析方法和验证情况对于红外遥感器点目标探测信噪比检测试验具有参考意义。     

红外低辐射膜的设计、制备与表征

为了降低红外探测技术对军事目标生存能力的威胁,研制了红外低辐射膜.设计并制备了基于一维光子晶体结构的红外低辐射膜,通过结构参数优化,改善了其红外波段反射性能,并降低了薄膜总厚度.采用红外椭偏仪测试了原材料Ge膜和ZnS膜的厚度和折射率,将测试结果带入设计结构,制备了8～12?m发射率分别为0.045、0.097、0.1...     

井下流体光纤在线光谱分析仪关键技术

利用离散光谱法实现了可应用于井下原油在线成分分析的光纤在线测量系统。给出井下流体的光谱测量的基本原理以及建立还原模型的基本算法。传统的全谱测量方式很难满足井下应用要求，为此提出了波长选择算法以简化传统光谱测量系统设计。该波长选择算法以全光谱数据为基础进行波长筛选，最终选取了11个特征光谱来代替传统的全谱扫描。以测得的吸收谱线为基础进行模型精度实验，实验表明利用离散光谱点建立还原模型和利用全光谱建立的模型具有很好的一致性。采用离散光谱法简化了系统结构，并可应用于井下在线分析。该系统可同时对井下油、气、水进行检测，也能对原油和油基钻井泥浆混合物进行在线测量，测量误差仅为2%。     

基于红外检测的产品自动分装系统设计

设计了基于红外检测的产品自动分装系统。采用红外传感器与基于NE567的单音解码电路组成红外检测电路以提高系统检测灵敏度,增强检测系统的抗干扰能力。利用NE567中CCO的输出信号控制红外发射电路的发射频率,实现了红外收发频率的自动同步跟踪,同时简化了红外检测电路,使电路更易调试。通过编程实现二进制与BCD码之间的码制转换,利用可编程软元件完成产品分装计数功能,同时为显示电路提供时钟脉冲,使系统显示电路大大简化。该系统灵敏度高,抗干扰能力强,能精确完成产品分装,能显示瓶装片数(0～999),及实时显示工作进程(0～9 999)。     

双色测温仪中全息光学元件的计算

本文根据HOE特性,将其应用于双色测温仪的光学系统。设计了一个工作于近红外波段的HOE,给出了设计步骤及计算结果。研究表明:HOE应用于高温测量是可行的,有很好的开发应用前景。     

基于光波元件分析仪的红外探测器S参数校准技术

为了消除基于光波元件分析仪的红外探 测器S参数测量中系统误差和电光调制器对测量结果的影响,提出了一种基 于12项误差系数的校准方法。在对电光调制器和红外探测 器的S参数进行建模的基础上,构建了测量系统的数据流图,并推 导出了红外探测器的S参数校准公式。在10 MHz~20 GHz范围 内对红外探测器的S21参数进行了测量。本 文算法所得的数据与经过计量的 N4375D型分析仪所测得的数据的皮尔逊积矩相关系数为0.997。结果表明,数据吻 合良好,进而验证了本文算法的正确性。     

Physical Modeling of Fast p-i-n Diodes With Carrier Lifetime Zoning, Part II: Parameter Extraction

In this paper, a parameter extraction procedure for high-voltage diodes with local lifetime control is proposed. It is designed for use with the physics-based diode model described in Part I, which is capable of simulating diodes with local lifetime control. The parameter extraction procedure described requires a forward characteristic and a reverse recovery measurement. The parameter extraction procedure is illustrated using finite-element simulations. The physics-based model using the parameters extracted is then compared with experimental results.     

斜缝法热像仪MTF参数测量的探讨和实践

结合红外热成像系统调制传递函数参数测试系统的研制,分析了斜缝法调制传递函数参数测试的理论,给出了其测量步骤和方法,以及相应的测试结果和分析对比数据。指出采取基于斜缝匹配的测量方法可以对探测器和光学系统分辨率等技术指标的要求适当降低。最后对影响测量结果的主要因素进行了分析。