冷光学系统低温集成关键技术研究
发布时间：2021-03-29 21:51
采用低温集成技术对红外光学组件进行降温,是降低其背景热噪声、提高红外探测灵敏度的最有效措施之一。本文以空间载荷冷光学系统和机载冷光学系统为研究对象,开展了冷光学低温系统集成若干关键技术研究,并通过专项和系统级试验以及与在轨实测数据的对比,验证了冷光学低温集成热设计和低温集成热分析的可行性、准确性。为实现空间红外载荷冷光学系统200K工作温区制冷需求,以及系统对长寿命、低振动的使用要求,选择辐射制冷器作为冷源,低温槽道热管和柔性冷链作为冷量传输单元,解决冷源与冷光学组件分离式布局和柔性冷量传输的需求。开展了“辐射制冷+低温槽道热管+柔性冷链”的低温集成系统制冷及冷量传输方案和低温集成热设计和热分析相关工作。针对机载平台冷光学系统的工作环境和工作特性,为解决100K温度工作的冷光学组件制冷和柔性冷量传输问题,开展了“低温冷箱+机载制冷+柔性冷链”的低温集成系统制冷及冷量传输方案和低温集成热设计和热分析相关工作。为获取冷光学系统在不同工作条件下的温度场分布特点及其对热设计输入参数的敏感程度,以空间载荷冷光学系统为例进行了冷光学系统热灵敏度分析,为空间冷光学系统的光机结构优化设计提供理论依据。...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所)上海市
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
IRAS卫星照片
图 1.2 IRTS 卫星内部结构示意图Figure 1.2 The inner structure of IRTS satellite外空间观测卫星（ISO）[11]~[15]由欧空局研制，于 1995 年 11 月 16 日发如图 1.3 所示，工作在大椭圆轨道（近地点约 1000Km，远地点约 71000Km道可以保证卫星在工作时间能够飞行在范2艾伦辐射带之外，从而大大收质子和电子对灵敏的红外探测器造成的影响。ISO探测波长范围为2.，主光学采用 RC 系统，安装的四台光学仪器（1 台红外相机、1 台成量仪、2 台分光机）采用了不同的光导探测器，低温光学系统装载于 2流氦杜瓦内，用冷氦气体为 600mm 口径的望远镜及四台光学仪器进行超流氦液体为探测器制冷，工作温度为 1.8~10K 不等。
图 1.3 ISO 卫星（信息源：ESA 网站[16]）Figure 1.3 The satellite of ISO期简称为 SIRTF）[17]~[23]于 2003 年 8 月 25 日成系中心、星系的观测，依此获得太空中的低温测太阳系以外的行星、非常黯淡的小行星级采用 RC 系统，望远镜口径 850mm，搭载有 3 IPS)、红外光谱仪(IRS)、红外阵列相机(IRAC日点 L2，其低温光学系统外壳可通过被动辐射 34K，利用超流氦低温的氦蒸汽分别将望远镜及，而超流氦为探测器提供 1.4K 的工作温度。
【参考文献】：
期刊论文
[1]红红外空间天文发展[J]. 李佳席,邓劲松,许春,王仲翔. 天文学进展. 2016(03)
[2]空间红外天文望远镜低温制冷技术综述[J]. 张月,周峰,阮宁娟,吴立民. 航天返回与遥感. 2013(05)
[3]低温红外系统光机结构设计[J]. 周超. 红外与激光工程. 2013(08)
[4]国外红外天文望远镜发展现状[J]. 黄晨,王建军,高昕,丁盛. 激光与红外. 2013(03)
[5]Kevlar纤维织物的性能研究[J]. 李桂娟,李茂银,李娜娜,周恩乐. 化工新型材料. 2011(08)
[6]Zernike多项式波面拟合精度研究[J]. 冯婕,白瑜,邢廷文. 光电技术应用. 2011(02)
[7]Zernike多项式拟合用于低温光学镜头热集成分析[J]. 李其锴. 航天返回与遥感. 2010(04)
[8]低温光学设计中的镜面变形处理[J]. 陈永和. 科学技术与工程. 2009(08)
[9]抽样点对基于Zernike多项式曲面拟合精度的影响[J]. 孙学真,苏显渝,荆海龙. 光学仪器. 2008(04)
[10]气凝胶隔热性能及复合气凝胶隔热材料研究进展[J]. 张贺新,赫晓东,何飞. 材料工程. 2007(S1)
硕士论文
[1]低温红外目标模拟光学系统设计及反射镜制冷技术研究[D]. 翟金龙.哈尔滨工业大学 2016
本文编号：3108259
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所)上海市
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
IRAS卫星照片
图 1.2 IRTS 卫星内部结构示意图Figure 1.2 The inner structure of IRTS satellite外空间观测卫星（ISO）[11]~[15]由欧空局研制，于 1995 年 11 月 16 日发如图 1.3 所示，工作在大椭圆轨道（近地点约 1000Km，远地点约 71000Km道可以保证卫星在工作时间能够飞行在范2艾伦辐射带之外，从而大大收质子和电子对灵敏的红外探测器造成的影响。ISO探测波长范围为2.，主光学采用 RC 系统，安装的四台光学仪器（1 台红外相机、1 台成量仪、2 台分光机）采用了不同的光导探测器，低温光学系统装载于 2流氦杜瓦内，用冷氦气体为 600mm 口径的望远镜及四台光学仪器进行超流氦液体为探测器制冷，工作温度为 1.8~10K 不等。
图 1.3 ISO 卫星（信息源：ESA 网站[16]）Figure 1.3 The satellite of ISO期简称为 SIRTF）[17]~[23]于 2003 年 8 月 25 日成系中心、星系的观测，依此获得太空中的低温测太阳系以外的行星、非常黯淡的小行星级采用 RC 系统，望远镜口径 850mm，搭载有 3 IPS)、红外光谱仪(IRS)、红外阵列相机(IRAC日点 L2，其低温光学系统外壳可通过被动辐射 34K，利用超流氦低温的氦蒸汽分别将望远镜及，而超流氦为探测器提供 1.4K 的工作温度。
【参考文献】：
期刊论文
[1]红红外空间天文发展[J]. 李佳席,邓劲松,许春,王仲翔. 天文学进展. 2016(03)
[2]空间红外天文望远镜低温制冷技术综述[J]. 张月,周峰,阮宁娟,吴立民. 航天返回与遥感. 2013(05)
[3]低温红外系统光机结构设计[J]. 周超. 红外与激光工程. 2013(08)
[4]国外红外天文望远镜发展现状[J]. 黄晨,王建军,高昕,丁盛. 激光与红外. 2013(03)
[5]Kevlar纤维织物的性能研究[J]. 李桂娟,李茂银,李娜娜,周恩乐. 化工新型材料. 2011(08)
[6]Zernike多项式波面拟合精度研究[J]. 冯婕,白瑜,邢廷文. 光电技术应用. 2011(02)
[7]Zernike多项式拟合用于低温光学镜头热集成分析[J]. 李其锴. 航天返回与遥感. 2010(04)
[8]低温光学设计中的镜面变形处理[J]. 陈永和. 科学技术与工程. 2009(08)
[9]抽样点对基于Zernike多项式曲面拟合精度的影响[J]. 孙学真,苏显渝,荆海龙. 光学仪器. 2008(04)
[10]气凝胶隔热性能及复合气凝胶隔热材料研究进展[J]. 张贺新,赫晓东,何飞. 材料工程. 2007(S1)
硕士论文
[1]低温红外目标模拟光学系统设计及反射镜制冷技术研究[D]. 翟金龙.哈尔滨工业大学 2016
本文编号：3108259
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qxxlw/3108259.html
