Фотоэлектрический приемник оптического излучения
О П И С А Н И E (и) 535470
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВНДЕТЕДЫНВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 18,04.73 (21) 1910083/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл." G 01J 5/30
Государственный камите1
Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий
Опубликовано 15.11.76, Бюллетень № 42 (53) УДК 536.521.2 (088.8) Дата опубликования описания 12.11.76 (72) Авторы изобретения
Б. П. Карамин, А. Ф. Крупальников и Е. В. Прокофьев (71) Заявитель (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИЕМНИК ОПТИЧЕСКОГО
ИЗЛУЧЕНИЯ
Изобретение относится к полупроводниковым приборам, в частности к фотоэлектрическим приемникам инфракрасного излучения, охлаждаемым при помощи жидкого хладагента.
Известны охлаждаемые фотоприемники заливного типа, состоящие из стеклянного баллона типа сосуда Дьюара, на дне внутреннего цилиндра которого в вакууме размещены чувствительные элементы, а на внешнем цилиндре перед элементами приварено входное окно.
Такие приемники имеют значительные размеры, определяющие объем заливаемого хладагента, а следовательно, и время его работы после однократной заливки хладагента (1).
Изготовление фотоприемников указанного типа сопряжено с рядом технологических трудностей. Так, при нанесении чувствительного элемента на стенку стеклянного баллона методом распыления полупроводникового вещества в вакуумной установке в большинстве случаев температура возгонки исходного вещества близка к температуре размягчения стекла баллона, что неизбежно приводит к большому проценту брака. Кроме того, технология изготовления чувствительного элемента не позволяет нанести металлическое отражающее покрытие на внутренние поверхности баллона приемника, что значительно уменьшает длительность работы заливного приемника после одной заливки.
В фотоприемниках, где чувствительные эле5 менты крепятся ко дну внутреннего цилиндра сосуда Дьюара при помощи пайки низкотемпературным припоем, склейки и другим способом, не удается сохранить вакуум в пределах 10 — 4 — 10 — мм рт. ст. в течение длитель1О ного времени вследствие того, что в процессе откачки прогрев крепления выше 100 С не допустим и, кроме того, при этой температуре материал, из которого изготовлены чувствительные элементы, изменяет свои фотоэлек15 трические свойства. Эти условия исключают возможность полного обезгаживания внутренних деталей и поверхностей фотоприемника в процессе вакуумирования, что приводит к газовыделению в процессе его эксплуатации.
Повышение давления во внутренней полости фотоприемника приводит к увеличению р асхода хладагента и запотеванию входного окна в процессе работы фотоприемника, нарушая его нормальную работу и искажая результаты
25 измерения. Нанесение металлических покрытий на внутренние поверхности сосуда Дьюара, отражающих излучения, весьма затруднительно, а н некоторых случаях и невозможно.
Последнее обстоятельство значительно сниЗО жает время сохранения хладагента, вслед535470
Формула изобретения
Составитель В. Ушаков
Техред А. Камышникова
Редактор С. Хейфиц
Корректор Н. Аук
Заказ 2486/14 Изд. № 1757 Тираж 814 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2.твие чего работа приемника после одной заливки составляет, как правило, не более 1—
2 ч.
Фотоприемники, работающие с микрохолодильниками, имеют небольшие размеры, что значительно упрощает технологию их изготовления. Но для обеспечения работы микрохолодильника требуется громоздкая система очистки и подачи сжатого газа. Поэтому во многих случаях при разработке приборов и устройств, в которых используются фотоприемники, предпочитают приемники заливного типа.
Для повышения надежности работы предлагаемого приемника в нем внутренняя полость вакуумного баллона фотоприемника соединена неразъемной герметичной горловиной с вакуумированной двухстенной воронкой через ее сливной отросток, причем на внутреннем цилиндре воронки выполнены гофры-амортизаторы.
На чертеже показан описываемый фотоэлектрический приемник, где 1 — малогабаритный сосуд Дьюара с чувствительными элементами; 2 — воронка со сливным отростком, имеющая на внутреннем цилиндре гофрыамортизаторы; 3 — герметичное соединениеворонки и сосуда Дьюара; 4 закрытый объем;
5 — корпус приемника; 6 — хладагент.
Сосуд Дьюара с чувствительными элементами 1 соединен через герметичное пенопластовое уплотнение 3 с последующей проклейкой термостойким клеем (например, ОК-7290) с воронкой 2. Поверхность воронки 2, находящаяся в вакууме, покрыта отражающим металлическим покрытием (например, слоем серебра), и объем воронки откачен до высокого вакуума при оптимальном нагреве. Для повышения термомеханической прочности на гнутреннем цилиндре воронки имеются гофры-амортизаторы.
Охлаждаемый приемник оптического излучения предлагаемой конструкции работает при заливке в вакуумную воронку 2 жидкого хладагента 6, который поступает через сливной отросток во внутреннюю полость сосуда Дьюара с чувствительными элементами
1 и охлаждает их до требуемой температуры.
При испарении хладагента в закрытом объеме 4 создается давление газа, которое поддерживает уровень жидкости, не превышающий плоскости торца воронки. Вакуумная воронка
2 может быть изготовлена практически любых размеров, которыми определяется объем заливаемого хладагента, а следовательно, и время работы фотоприемника после одной заливки.
Фотоэлектрический приемник оптического излучения, содержащий входное окно и чувствительные элементы, размещенные в сосуде
Дьюара, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности его работы, .внутренняя полость вакуумного баллона фотоприемника соединена пер азъемной герметичной горловиной с вакуумированной двухстенной воронкой через ее сливной отросток, причем на внутреннем цилиндре воронки выполнены гофры-амортизаторы.
Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:
1. Патент США 3114041, Кл, 250-83, 1963.
