大规模红外探测器杜瓦热负载实验测量研究

随着航天遥感应用对大视场、高分辨率探测的需求,红外探测器规模越来越大。红外探测器需封装在杜瓦内工作,杜瓦热负载是杜瓦一个重要指标。本文设计并搭建了大规模探测器杜瓦热负载测试实验装置,测得长波杜瓦组件不同外壳温度下的热负载,为实际工程应用提供了重要数据。

大规模红外焦平面耦合界面特性评估

针对大面阵、长线列等大规模红外焦平面的耦合界面低温冷变形及微振动位移量进行综合评估,以确保焦平面探测器耦合后芯片低温变形量、低温应力以及像元位移量能满足应用需求。通过共轭显微系统对某型号处于80K工作温度下的红外焦平面进行取点采样,可获得多点的三维坐标系;随即对坐标系进行平面拟合,得到该焦平面的低温变形量及微振动位移量。此红外焦平面低温变形量的仿真计算值为18μm,实测结果为19μm;微振动位移量的推论值为0.7μum,实测结果为0.9μm。两项实测值均满足指标要求。此型号红外相机在轨成像清晰、层次丰富,表明该方法更加真实、有效地评估出耦合界面低温变形量及微振动位移量,可为后续型号项目提供可靠、有效的保障。

空间用红外探测器拼接技术研究

随着空间遥感相机性能的不断提升,采用更大规模、更多谱段的红外焦平面阵列是未来航天用红外探测器的发展趋势,以满足相机大视场、高分辨率及多光谱探测的能力。目前,单探测器模块的研制受到探测器材料、硅读出电路加工工艺的限制,探测器规模、分辨率、谱段数量等指标无法满足使用要求。因此,通过机械拼接或光学拼接的方式制备大规模、多谱段红外焦平面阵列是必须的工程途经。本文对航天工程用大规模、多谱段红外探测器拼接方式进行了对比分析,给出了各种常见拼接方式的特点,总结了关键技术和核心指标。