紅外熱成像制冷技術

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　　為使熱成像系統(tǒng)正常工作，將其探測器元件冷卻至低溫或深低溫的技術，又稱低溫恒溫器技術。該技術的主要任務有二點：一是通過制冷形成一個合適的低溫恒溫環(huán)境，以保證需要在低溫下工作的電子器件或系統(tǒng)功能正常，或提高器件的靈敏度；二是屏蔽或減小來自熱成像系統(tǒng)的濾光片、擋板及光學系統(tǒng)本身等帶來的熱噪聲。

　　工作原理

　　制冷器的工作原理包括物理和化學兩種方法。根據(jù)使用場合和所需要制冷溫度不同，可利用不同原理制成適當?shù)闹评淦?。熱成像系統(tǒng)使用的多為物理方法。主要有：

　　1、利用相變制冷

　　即利用制冷工作物質相變吸熱效應，如使用灌注式杜瓦瓶的液氮、液氫等的制冷；

　　2、利用焦耳-湯姆遜效應制冷即當高壓氣體的溫度低于本身的轉換溫度并通過一個很小的節(jié)流孔時，氣體的膨脹會使溫度下降。如焦-湯制冷器，特點是結構簡單、可靠性高、質量輕、體積小、無振動、無運動部件、噪聲小、成本低、致冷速度快，致冷時間通常只需15～60s（秒）。

　　3、利用氣體的等熵膨脹制冷

　　即氣體在等熵膨脹時，借膨脹機的活塞向外輸出機械功，膨脹后氣體的內(nèi)位能要增加，從而要消耗氣體本身的內(nèi)功能來補償，致使膨脹后溫度顯著降低。如斯特林閉循環(huán)制冷器，其特點是功耗低、尺寸小、質量輕。

　　4、利用帕爾帖效應制冷

　　即用N型半導體和P型半導體作用偶對，當有直流電通過時電偶對一端發(fā)熱，另一端變冷，如熱電制冷器，又稱為半導體或溫差電制冷器。熱電探測器的主要優(yōu)點是：全固態(tài)化器件、結構緊湊、壽命長；無運動部件，不產(chǎn)生噪音；不受環(huán)境影響；可靠性高。缺點是制冷器的性能系數(shù)（COP）較低，致冷量小，效率低；版權為

　　5、利用物體之間的熱輻射交換制冷如在外層空間利用外層宇宙的高真空，深低溫來制冷。它的顯著特點是無運動部件、長壽命、功耗小、無振動干擾。缺點是對軌道和衛(wèi)星的構形有要求，對環(huán)境要求嚴格，入軌后需經(jīng)過一段時間的加熱放氣后才能工作。