ОХЛАЖДАЕМЫЙ ФОТОРЕЗИСТОР С ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИЕЙ

Предлагаемая полезная модель относится к охлаждаемым фоточувствительным приборам, например, фоторезисторам, использующимся на вращающемся и прокачивающемся роторе гироскопа.
Известен охлаждаемый фоторезистор, содержащий установленный в корпусе и закрепленный в оправе фоточувствительный элемент, охлаждение которого происходит за счет подачи в корпус хладагента из микрохолодильника (см. АГЦЗ.368.175, ОАО Московский завод ″Сапфир″). Такая конструкция используется для работы в автономном режиме полета оптикоэлектронных следящих систем (ОЭСС). Однако в известных конструкциях происходит резкое падение напряжения после прекращения подачи хладагента. Причина резкого падения напряжения заключается в следующем. Хладагент, поступающий из микрохолодильника в течение заданного промежутка времени, через переходную трубку попадает на торцевую часть оправы, в которой закреплен фоточувствительный элемент (ФЧЭ). Пока подается парожидкостная смесь, ФЧЭ набирает холод, после прекращения подачи хладагента температурный уровень элемента и стенок оправы неодинаковы. Это приводит к резкому падению напряжения сигнала в течение первой секунды автономной работы с последующим снижением сигнала. Резкое падение напряжения фотосигнала после прекращения подачи хладагента приводит к нарушению классификации изделием источника излучения и нестабильности настройки добротности контура в ближней зоне.
Известен наиболее близкий по технической сущности охлаждаемый фоторезистор, содержащий установленный в корпусе и закрепленный в оправе фоточувствительный элемент, который размещен напротив патрубка для ввода
хладагента (см. АГЦ4.681.104. ТУ, ОАО Московский завод ″Сапфир″). В существующей конструкции при соприкосновении капель жидкой фазы хладагента с торцом оправы и поверхностью ФЧЭ большая часть капель отскакивает, вследствие чего полностью не захолаживает ФЧЭ. В фоторезисторах данной конструкции резкое падение напряжения фотосигнала составляет до 15% на первой секунде автономной работы.
Техническим результатом при использовании предлагаемой полезной модели является устранение резкого падения напряжения сигнала фоторезистора при прекращении подачи хладагента.
Указанный технический результат достигается тем, что охлаждаемый фоторезистор содержит корпус, в котором установлена цилиндрическая оправа с фоточувствительным элементом, снабженный пластиной для аккумуляции холода. В частном случае выполнения ФЧЭ размещен на торце оправы, причем в торцах выполнены отверстия. Пластина для аккумуляции холода может быть выполнена из перфокарточной бумаги.
Новым в предложенном устройстве является то, что ФЧЭ снабжен пластиной для аккумуляции холода. При прекращении подачи хладагента это обеспечивает термостабилизацию ФЧЭ и таким образом устраняет резкое падение напряжения сигнала фоторезистора. При этом для изготовления пластины целесообразно выбирать материал с хорошей теплопроводностью и свойством удержания холода, например, перфокарточную бумагу, так чтобы большая часть капель жидкой фазы впитывалась в пластину.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена схема предложенной конструкции фоторезистора.
Охлаждаемый фоторезистор содержит корпус 1 с входным окном 2, в котором установлена цилиндрическая оправа 3. В корпусе напротив входного окна 2 на торце оправы установлен ФЧЭ 4, торцы оправы снабжены отверстиями для ввода хладагента
и его доступа к поверхности ФЧЭ 5 и 6 соответственно. Внутри оправы на поверхности ФЧЭ закреплена пластина для аккумуляции холода 7. Корпус и оправа фоторезистора выполнены составными из материалов с разной теплопроводностью для оптимизации тепловых потоков и уменьшения тепловых потерь.
Во время подачи хладагента пластина 7 из перфокарточной бумаги охлаждается и аккумулирует холод, что позволяет пластине после прекращения подачи хладагента поддерживать температурный уровень элемента на уровне стенок оправы. В предлагаемом устройстве падение напряжения фотосигнала полностью исключено.
Разработанная конструкция изготовлена пайкой ФЧЭ на торец оправы и приклеиванием аккумулирующей холод пластины из перфокарточной бумаги ГОСТ 7362-78а на расположенную в отверстии торца оправы залуженную поверхность ФЧЭ.
Проведенные измерения показали, что напряжение сигнала фторезистора возрастает на 1-3% и остается неизменным в течение 6-10 секунд автономной работы. Возрастание напряжения сигнала фоторезистора на 1-3% после прекращения подачи хладагента компенсирует его падение в герметичном изделии, так как при испарении жидкой фазы хладагента происходит повышение давления газа в полости изделия, что соответственно приводит к повышению температуры кипения жидкого азота.
В настоящее время изготовленные с предложенной конструкцией изделия успешно прошли все испытания при нормальных климатических условиях, +53 С, -42 С, вибрации, ударе, а также в опытных образцах ОЭСС.