制冷型 InSb 紅外焦平面探測器工作時需降溫至低溫(80 K),器件在整個生命周期會經受從常溫(300 K)到低溫(80 K)的上千次高低溫循環。針對該型探測器開展了高低溫循環特性試驗,測試和分析了上千次高低溫循環過程中器件光電性能、杜瓦熱負載和 J-T 制冷器特性的變化。
試驗設備:環儀儀器 高低溫試驗箱
試驗準則:主要依據《GB 2689.1-81 恒定應力壽命試驗和加速壽命試驗方法總則》和國外進行相關試驗。
試驗參數:
常溫:紅外整機系統器件在不工作時的環境溫度約 300 K。
工作溫度:焦平面探測器正常工作時的溫度,InSb 焦平面器件實際工作溫度為 80 K。
試驗步驟:
1、抽取篩選合格的焦平面探測器進行光電性能檢測、制冷器測試(啟動時間、啟動流量、穩定流量、蓄冷)和杜瓦熱負載檢測;
2、通氣 10min 使探測器處于液氮溫度,并繼續通氣 30min,制冷器一共工作 40min;
3、之后停止通氣,關閉制冷器,60min 后器件恢復室溫,如此循環。
4、循環工作累計熱沖擊 2000 次,分別在進行至 200、500、1000、1500、2000 次時進行性能檢測(器件光電性能、杜瓦漏熱、制冷器性能)。
試驗結果:探測器可以經受至少 2000 次高低溫循環,并且探測率變化的幅度<5.5%、響應率變化的幅度<4.8%、盲元數未發生增加。研究結果為器件的工藝研發和改進提供了參考。
如有試驗疑問,可以咨詢“環儀儀器”技術人員。
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