ОХЛАЖДАЕМЫЙ ФОТОПРИЕМНИК

Охлаждаемый фотоприемник.
Полезная модель относится к приборам для обнаружения и регистрации излучения, преимущественно к фотоприемникам, чз вствительным в инфракрасной области спектра, и может использоваться при создании вакуумных охлаждаемых конструкций фотоприемников (ФП) .
Известны охлаждаемые фотоприемники, разработанные на предприятиизаявителе, (см. например конструкторскую документацию ОСЧ.681.153, чертеж ОС6Л52.379СБ), содержащие полый металлический цилиндрический держатель, во внутренней полости которого размещен охладитель, а на стальном торце держателя закреплена подложка из изоляционного материала, на которой размещен фоточувствительный элемент (ф.ч.э.) . Для подсоединения выводов от ф.ч.э. использован .многожильный кабель с полиимидным изолятором. Недостаток данной конструкции состоит в том, что металлический держатель имеет большие теплопритоки.
Известен охлаждаемый фотоприемник, разработанный на предприятииизаявителе,представляющий собой фоторезистор типа SPRITE (см.конструкторскую документацию ОСЧ.681.183). ФП содержит держатель с цельной стеклянной трубой, во внутренней полости которой установлен охладитель, а на торце стеклянной трубы размещен ф.ч.э. (см.чертеж ОС5.641.255СБ).
Применение стеклянного держателя позволяет снизить теплопритоки. Однако низкая теплопроводность стекла 0,6 Вт/м.К, имеющая место неплоскостность стекла в торце держателя, неизбежно возникающая в процессе его изготовления, не позволяет обеспечить полное прилегание охладителя к торцу держателя, что значительно увеличивает перепад температур между охдадителем и ф.ч.э..
GOlj 5/28
Предлагаемая полезная модель решает задачу создания конструкции охлаждаемого ФП, сочетающую низкие теплопритоки и уменьшение перепада температур между ф.ч.э. и охладителем.
Для решения этой задачи в конструкции охлаждаемого ФП, содержащего держатель с цельной стеклянной трубой, во внутренней полости которой установлен охладитель, а на торце стеклянной трубы размещен ф.ч.э., в торце стеклянной трубы держателя выполнено центральное отверстие, в котором вакуумно плотно закреплен сапфировый или металлический, например, коваровый диск.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, на котором приведена заявляемая конструкция в разрезе.
Предлагаемый фотоприемник содержит держатель с цельной стеклянной трубкой 1, во внутренней полости которой установлен охладитель 2. В торце стеклянного держателя выполнено центральное отверстие, в котором вакуумно плотно закреплен сапфировый или металлический диск 3. Получение вакуумно плотного шва может быть достигнуто, например ,путем сварки, пайки или с помощью криостойкого клея. На сапфировом или металлическом диске 3 размещен ф.ч.э. 4. Ф.ч.э. может быть установлен на отдельной подложке, которая закрепляется на сапфировом диске 3, папример, с помощью криостойкого клея или размещена непосредственно на диске 3.
Устройство работает следующим образом.
При включении охладителя 2 начинается охлаждение диска 3 на торце стеклянной трубы 1 держателя и через него размещенного на нем ф.ч.э. 4. В предлагаемой конструкции охлаждение ф.ч.э. 4 происходит через сапфировый или металлический диск 3, вставленный в центральную часть торца вместо удаленного оттуда стекла. Диски из металла и сапфира могут быть изготовлены
с высокой степенью плоскостности и плоскопараллельности, что позволяет улучшить контакт с охладителем по сравнению с прототипом. Кроме того, теплопроводность сапфира и металла при криогенных температурах значительно выше теплопроводности стекла. В результате уменьшается перепад температур в зоне ф.ч.э.-охладитель, что в сочетании с низкими тепло притоками (за счет использования стеклянного держателя) позволяет обеспечить более глубокое, чем в прототипе, охлаждение ф.ч.э. и обеспечить необходимый уровень заданных фотоэлектрических параметров.
Были изготовлены и испытаны экспериментальные образцы предлагаемой конструкции.
Стеклянная труба держателя изготавливалась из стекла марки С-52-1. В торце стеклянной трубы выполнено центральное отверстие диаметром 6 мм. Это отверстие вакуумно плотно закрывалось сапфировым диском диаметром 8 мм, который вклеивали криостойким клеем марки ХСК-НМ (БУТИ 169.007.ТУ) . Охлаждение осуществлялось с помощью газовой криогенной машины ГКМ , работающейпо обратному циклу Стирлинга. При этом
перепад температур в зоне ф.ч.э- палец ГКМ составляет  2°, в то время как в прототипе этот перепад порядка lO , а фотоэлектрические параметры ФП улучшались на 30% в сравнении с прототипом.
Таким образом, размещение в центральной части торца стеклянной трубы держателя сапфирового или металлического диска, через который происходит охлаждение ф.ч.э.,позволяет создать надежную конструкцию охлаждоемого ФП с параметрами, отвечающими современным требованиям.