专利名称:热电致冷型多波段红外探测器的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及红外探测器,具体是指一种用于气体分析和气体报警的热电致冷型多波段红外探测器。
背景技术:
红外探测器是红外气体分析仪器和红外气体报警器的核心部件,在实际使用时,往往需要多种波段探测器对多种气体进行探测,对比分析。通常做法是在探测器前置一滤光片轮,滤光片轮上嵌入针对不同气体特征吸收带的带通滤光片,通过滤光片轮的转动,探测器交替接收不同气室来的辐射,达到多种波段探测器的功能。这种做法的缺点是为了提高探测的调制频率,往往需要多倍的滤光片,多倍滤光片带来的仪器成本高及探测的不均匀性是仪器设计者不优选原因之一。
发明内容
为了克服现有红外探测器给使用者带来的一些问题,本实用新型的目的是提供一种可成倍减少滤光片数和提高仪器探测均匀性的多波段红外探测器。
发明内容本实用新型的多波段红外探测器包含管座1和带红外窗口2的管帽3构成中间充惰性气体的管壳4,管座底有多个信号引出脚5和一个抽气口6,管帽外有一带汇聚透镜7的套筒8,套筒与管帽螺接,并使红外窗口和汇聚透镜在同一轴上。在管壳4内,管座上置有热电制冷器9,热电制冷器的热面901与管座接触,热电制冷器的冷面902上置有多个探测器芯片10,各个芯片上各有一片不同带通的滤光片11,滤光片是粘贴在支架12上的,并要保证滤光片紧贴探测器芯片表面,支架是置在热电制冷器的冷面边缘,冷面上还有测量芯片工作温度的热敏电阻13。
本实用新型的有益效果是1.成倍减少了滤光片的使用量,降低了仪器生产者的成本和提高仪器探测的均匀性。
2.由于探测器芯片是放在热电制冷器的冷面上,滤光片是紧贴探测器芯片表面,降低了滤光片的工作温度,可较大幅度减少背景杂散光的干扰。
3.每一芯片有单独的滤光片,减少了相互间串扰,提高了器件的检测灵敏度。
图1为本实用新型的结构剖面示意图。
具体实施方式
下面以双波段红外探测器为例,结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步的详细说明见图1,采用控温粘片机将热电制冷器9的热面901粘贴在管座1上,冷面902上粘贴二片探测器芯片10,然后将支架12粘贴在冷面902上,将二个不同带通的滤光片分别粘贴在支架12上,并与芯片一一对应,紧贴芯片。再将测量芯片工作温度的热敏电阻13粘贴在冷面902上,把带红外窗口2的管帽3与管座1密封,通过管座1的抽气口6抽真空,再充惰性气体密封。二片芯片10的信号与热敏电阻13通过导线与引出脚5连接。最后将带汇聚透镜7的套筒8与管帽3螺接,并通过它们之间的螺纹来调节透镜7的焦距。
本实用新型的探测器已成功用于汽车尾气CO(4.67um)、CH4(3.43um)的检测和油田参考通道(3.0um)、CH4(3.43um)气体泄露的红外报警检测。
权利要求1.一种热电致冷型多波段红外探测器,包含管座(1)和带红外窗口(2)的管帽(3)构成中间冲惰性气体的管壳(4),管座底有多个芯片信号引出脚(5)和一个抽气口(6),管帽外有一带汇聚透镜(7)的套筒(8),套筒(8)与管帽(3)螺接,并使红外窗口(2)和汇聚透镜(7)在同一轴上,管座上置有热电制冷器(9),热电制冷器的热面(901)与管座(1)面接触,其特征在于热电制冷器的冷面(902)上置有多个探测器芯片(10),各个芯片上面各有一片不同带通的滤光片(11),滤光片是粘贴在支架(12)上的,并要保证滤光片与芯片紧贴,支架是置在热电制冷器的冷面(902)边缘。
2.根据权利要求1的一种热电致冷型多波段红外探测器,其特征在于所说的热电制冷器的冷面(902)上,还有测量芯片工作温度的热敏电阻(13)。
专利摘要本实用新型公开了一种主要用于红外气体分析仪器和红外气体报警的热电致冷型多波段红外探测器,该探测器包含管座和带红外窗口的管帽构成中间充惰性气体的管壳,管座底有多个信号引出脚和一个抽气口,管帽外有一带汇聚透镜的套筒,管座内置有热电制冷器,其特征是热电制冷器的冷面上置有多个探测器芯片,各个芯片上各有一片不同带通的滤光片,滤光片是紧贴探测器芯片表面,冷面上还有测量芯片工作温度的热敏电阻。这种结构的优点是成倍减少了带通滤光片的用量和降低了滤光片的工作温度,对降低仪器成本和提高性能大有好处。
文档编号G01N21/35GK2663983SQ20032012277
公开日2004年12月15日 申请日期2003年12月24日 优先权日2003年12月24日
发明者龚玮, 邱惠国, 靳秀芳, 章莲妹, 王继元 申请人:中国科学院上海技术物理研究所