Ключевые операции при производстве лабораторного криостата для фотоприёмника

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. Одним из основных составляющих фотоприёмного криомодуля является микрокриогенная система для криостатирования матрицы фоточувствительных элементов. В предлагаемой статье рассматривается пассивная система криостатирования лабораторных фотоприёмных устройств для проведения исследований с целью расширения возможностей охлаждаемых инфракрасных систем. Пассивная микрокриогенная система представляет собой заливной азотный высоковакуумный криостат-дьюар, наиболее распространённая проблема которого — потеря теплоизоляционных свойств вследствие натекания атмосферного воздуха.

Цель. Целью исследования является минимизирование натекания атмосферного воздуха в откачанный объём лабораторного криостата, продлевающее срок службы прибора.

Методы. Дизайн исследования — корреляционно-экспериментальный, базирующийся на наблюдении за ресурсом криостата, выявлении способа его повышения снижением величины натекания и последующим контролем течи. Объектом исследований, является высоковакуумный криостат на основе сосуда Дьюара паяной конструкции. Исследования выполнялись в течение двух недель. Подобрана технология пайки, проведён эксперимент с последующим контролем натекания и оценкой ресурса работы криостата.

Результаты. Результаты исследований визуализируют фотографии, выполненные для различных технологий пайки. Шов, полученный припоем марки ПСр8КЦН, не имеет эрозии основного металла, с минимальным содержанием прослойки химического соединения, с отсутствием трещин.

Заключение. Величина натекания в вакуумную полость лабораторного криостата по гелию газообразному марки составила 3,2 · 10-13 Па · м3/с, что соответствует времени непрерывной работы изделия не менее 5 лет в лабораторных условиях эксплуатации.

Об авторах

Андрей Витальевич Самвелов

Научно-технический центр «Крионекс»

Автор, ответственный за переписку.
Email: samv-andrej@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5840-7626
SPIN-код: 9932-6353

канд. техн. наук

Россия, Москва

Александр Сергеевич Москаленко

Научно-технический центр «Крионекс»

Email: a-moskalenko@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0002-1657-5015
SPIN-код: 5571-1233
Россия, Москва

Наталья Евгеньевна Шишова

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Email: natalia-shishova@gmail.com
ORCID iD: 0009-0005-2763-7997
SPIN-код: 3133-1035

канд. техн. наук

Россия, Москва

Список литературы

  1. Khryapin VE. Soldering Iron Handbook. Moscow: Mashinostroenie; 1981. (In Russ.)
  2. Arkharov AM, Arkharov IA, Belyakov VP, et al. Cryogenic systems. Moscow: Mashinostroenie; 1987. (In Russ.)
  3. Baranov AYu, Sokolova EV. Storage and transportation of cryogenic liquids. Part 1: Study guide. St. Petersburg: ITMO University; 2017. (In Russ.) EDN: LPKPVM
  4. Popov VM. Heat transfer in the contact zone of detachable and non-removable joints. Moscow: Energiya; 1971. (In Russ) EDN: RELYGR
  5. Grezin AK, Zinoviev VS. Microcryogenic technology. Moscow: Mashinostroenie; 1977. (In Russ.)
  6. Kitaev AM, Gubin AI. Welding and soldering of thin-walled pipelines. Moscow: Mashinostroenie; 1972. (In Russ.)
  7. Deniz EK, Bredenbeck ED. An automatic liquid nitrogen refilling system for small (detector) Dewar vessels Review of Scientific Instruments 89; 116101; 2018.
  8. Willems D, Garcia S, Arts R, et al. Theoretical and experimental analysis of Dewar thermal properties. In: SPIE 11002. Infrared Technology and Applications XLV; 1100208. SPIE; 2019.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Габаритный чертёж лабораторного криостата. 1 — входное оптическое окно; 2 — апертурная диафрагма; 3 — место установки ИК фотоприёмника; 4 — металлокерамический узел с электроконтактами; 5 — внутренний сосуд; 6 — внешний сосуд; 7 — тепловые опоры; 8 — горловина; 9 — откачной штенгель; 10 — газопоглотитель.

Скачать (96KB)
3. Рис. 2. Шлифы паяных швов листовой стали марки ХН70ВМТЮ с использованием различных припоев. a) припой ПСр8КЦН; b) припой марки Cd-5Ag; c) припой марки Pb-Ag2,5-Cu.

Скачать (124KB)

© Эко-Вектор, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).