Системы охлаждения приемников излучения
Чтобы повысить обнаружительную способность ИК ФП нужно “заглушить” собственное излучение чувствительного элемента и примыкающих к нему элементов (подводящих электродов, диафрагму поля зрения) Это достигается охлаждением приемника до температур, при которых шум собственного излучения становится пренебрежимо малым.
Кроме того охлаждение очень маленьких чувствительных элементов с малой теплоемкостью позволяет предотвратить чрезвычайный их нагрев под действием интенсивного и продолжительного облучения, наконец охлаждение примеников уменьшает шум от теплового возбуждения носителей заряда внутри чувствительного элемента, т.е. повышает обнаружительную способность.
В настоящее время существует три способа охлаждения:
сжиженными газами;
криогенными машинами;
за счет эффекта Джоуля – Томсона;
за счет термоэлектрического эффекта.
Охлаждение сжиженными газами
Обычная конструкция
сосуд Дьюара (рис.41).
Хладоагенты:
жидкий азот (77 К)
жидкий гелий (4,2 К)
жидкий водород (20,3 К)
Сосуды Дьюара обеспечивают одной заливкой 3-4 ч. работы приемника.
Охлаждение за счет эффекта Джоуля – Томсона
Этот метод охлаждения основан на эффекте понижения температуры при быстром дросселировании газа под высоким давлением (20-40 Мпа). Получаемый перепад Т невелик, поэтому необходим теплообменник, использующий полученный холод для понижения температуры газа перед дросселированием.
Выпущенный охлажденный газ, поднимаясь к выходу из сосуда Дьюара, отбирает тепло (рис.42) от спирали, охватывающей трубку с газом высокого давления и охлаждает её. Через насколько минут вблизи чувствительного элемента приемника образуется несколько капель жидкого азота.
Криогенные машины
Это машины с замкнутым циклом для непрерывной выработки холода механическим путем за счет расширения предварительно сжатого газа. Машины работают на основе различных термодинамических циклов.