多通道輻射探測器組件的製作方法

2023-06-10 12:56:11

專利名稱：多通道輻射探測器組件的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及航空、航天遙感儀器，具體涉及一種用於光譜測量儀器的多通道輻射探測器組件。
背景技術：
在光譜遙感測量儀器中，增加探測通道是遙感測量儀器發展的必然趨勢。目前常用的有並列通道法和分色片法，並列通道由於每個探測通道需要有自己獨立的一個光學系統，因而造成儀器體積增大。分色片法雖然共用一個光學系統，但它需要多個昂貴的分色片分出多個探測通道，同樣需要一個較大的光學系統，這二種結構還存在可靠性降低和裝調困難等問題。特別是在航空和航天應用中，隨著探測光譜波段從可見向紅外延伸，這一問題更加突出。因此，在保證性能的前提下，減小儀器的體積和重量、提高可靠性具有更加重要的意義。

發明內容
本實用新型的目的是提供一種小型化和集成化的多通道輻射探測器組件，該組件應用於輻射遙感儀器，即可對目標實現多通道輻射探測。
本實用新型組件包括多個探測器組件單元、蓋板、電路板、內管座和固定內管座的帶法蘭的外殼。內管座中有以內管座的機械軸成對稱均勻分布的多個傾斜孔道，每個傾斜孔道用於放置一個探測器組件單元，孔道傾斜主要為了使探測器的光敏元輻照均勻。所說的探測器組件單元由微型濾光片、空心反射光錐和探測器組成。空心反射光錐的基體由銅製作，內錐面加工成鏡面，上面鍍鋁膜和氧化矽保護膜，尾部加工成燕尾形。在燕尾形的尾部和探測器之間置有隔圈和調整墊片，用於調整反射光錐與探測器之間的距離，以免反射光錐尾部和探測器相碰。空心反射光錐前置有濾光片，濾光片前有防振橡膠墊圈，防振橡膠墊圈前有一個防止多個探測器組件單元鬆動的帶多個傾斜的劈形壓緊槽蓋板，蓋板通過四個螺釘固定在內管座上。探測器管座後端有兩個用於固定探測器的帶螺紋的壓緊圈，探測器的電極由電路板上的小孔伸出並被焊接在電路板上，電路板由大壓圈固定於帶法蘭的外殼內，通過法蘭可以方便地將多通道輻射探測器組件固定在儀器上。所說的濾光片可以是紅外濾光片或可見光濾光片，所說的探測器可以是矽光探測器或紅外探測器。因此該組件可以用於可見或紅外遙感光學儀器或輻射測量儀器。
本實用新型組件具有結構緊湊，體積小等優點。如實施例提供的四通道輻射探測器組件，它的總長度僅為35.6mm，外徑僅為32mm。內管座、外殼和壓緊圈等主要部件均用硬鋁LY-12製成，因此，組件重量特別輕。本結構採用空心反射光錐，當用於紅外光學系統時可不用昂貴的透紅外光學材料，降低成本。本組件經過嚴格的振動、衝擊和高低溫實驗，並在飛機上做過多次飛行實驗，證明該組件不僅光學性能符合設計要求，而且具有很高的可靠性。


圖1為四通道輻射探測器組件的剖面結構示意圖；圖2為四通道輻射探測器組件的內管座剖面結構示意圖；圖3為四通道輻射探測器組件的隔圈放大剖面結構示意圖。
具體實施方式
見圖1所示的結構，本實施例提供一種四通道輻射探測器組件，包括內管座7和固定內管座的帶法蘭的外殼6，內管座中有以內管座的機械軸成對稱均勻分布的四個傾斜孔道701，傾斜孔道的傾斜角度為10°，每個傾斜孔道內放置一個光譜探測器組件單元。所說的探測器組件單元由可見光幹涉濾光片5、空心反射光錐8和矽光探測器10組成。空心反射光錐的基體由銅製作，內錐面加工成鏡面，上面鍍鋁膜和氧化矽保護膜，尾部加工成燕尾形。在燕尾形的尾部和矽光探測器之間置有隔圈9和調整墊片11，光錐8與矽光探測器敏感面之間的距離對儀器性能有很大影響，因此要求十分苛刻，由於加工誤差等因素，稍有不慎，在裝配中就可能導致光錐底部與器件敏感面相撞而毀壞器件。為此，在二者之間特別設計了一個隔圈和調整墊圈，利用這兩個零件，在裝配之前，在外部測量和調整這一距離，該隔圈9兩端面必需高度平行，並在其中部設計了四個兩兩相對的通孔901，見圖3，通過顯微鏡可以精確測量光錐底部與敏感面間的距離，通過改變調整墊片的厚度，使距離保持在0.15mm，其精度可達到0.01mm。空心反射光錐8前置有濾光片5，濾光片前有防振橡膠墊圈2。探測器管座後端有兩個用於固定探測器的帶螺紋的壓緊圈12和13，然後將以上調整和裝配好的部件裝入內管座7中同軸性良好的傾斜孔道內，由一個帶四個傾斜的劈形壓緊槽的蓋板1同時將濾光片前的防振橡膠墊圈2壓緊，蓋板1通過四個螺釘3固定在內管座上。四個傾斜的劈形壓緊槽的傾斜角度為10°。矽光探測器的電極由電路板14上的小孔伸出並被焊接在電路板上，再將裝配好的帶蓋板和探測器組件的內管座放入外殼中，蓋板1緊貼外殼6內壁，用大壓圈15從內管座另一端壓緊，這樣即使四個固定螺釘3鬆動，濾光片仍能保持固定不變。為防止螺紋鬆動，在所有的螺紋處均採取環氧膠固封，從而使組件的抗振能力得以提高。
權利要求1.一種多通道輻射探測器組件，包括探測器組件單元、蓋板、電路板、內管座和固定內管座的帶法蘭的外殼，其特徵在於內管座(7)中有以內管座的機械軸成對稱均勻分布的多個傾斜孔道(701)，每個傾斜孔道用於放置一個探測器組件單元；所說的探測器組件單元由微型濾光片(5)、空心反射光錐(8)和探測器(10)組成；空心反射光錐的尾部成燕尾形，在燕尾形的尾部和探測器之間置有隔圈(9)和調整墊片(11)，空心反射光錐前置有濾光片(5)，濾光片前有防振橡膠墊圈(2)，防振橡膠墊圈前有一個防止多個探測器組件單元鬆動的帶多個傾斜劈形壓緊槽的蓋板(1)，蓋板通過四個螺釘(3)固定在內管座上；探測器管座後端有兩個用於固定探測器的帶螺紋的壓緊圈(12)和(13)，探測器的電極由電路板上的小孔伸出並與電路板(14)上的電極引線端點聯接，電路板由大壓圈(15)固定於帶法蘭的外殼(6)內。
2.根據權利要求1.一種多通道輻射探測器組件，其特徵在於所說的濾光片(5)可以是紅外濾光片或可見光濾光片，所說的探測器(10)可以是矽光探測器或紅外探測器。
3.根據權利要求1一種多通道輻射探測器組件，其特徵在於所說的空心反射光錐(8)的基體由銅製作，內錐面成鏡面，上面鍍鋁膜和氧化矽保護膜。
4.根據權利要求1.一種多通道輻射探測器組件，其特徵在於所說的隔圈(9)中部有四個兩兩相對的可以通過顯微鏡測量光錐底部與敏感面間距離的通孔(901)。
專利摘要一種多通道輻射探測器組件,包括:內管座和固定內管座的帶法蘭的外殼。內管座中有以內管座的機械軸成對稱均勻分布的多個傾斜孔道,每個傾斜孔道內放置一個由濾光片、空心反射光錐和探測器組成探測器組件單元,從而構成一個多通道輻射探測器組件。將該組件應用於遙感儀器可實現在多個通道上對目標輻射進行測量。該組件具有結構緊湊、體積小、重量輕、可靠性高等特點。本組件適用於多種光譜測量工作,特別適合於航空和航天遙感儀器使用。
文檔編號G01J3/36GK2518093SQ0127717
公開日2002年10月23日 申請日期2001年12月29日 優先權日2001年12月29日
發明者王培綱, 王桂平, 鬱蘊健 申請人:中國科學院上海技術物理研究所