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芯片级节流制冷器实验及红外探测器应用研究
1
作者
童欣
夏明
+3 位作者
李淑芬
李家鹏
槐阳
邱杰
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第6期18-30,共13页
芯片级节流制冷器(Micro Miniature Refrigerator, MMR)是一种新型节流制冷器,其轴向尺寸大幅短于传统节流制冷器,能够显著降低与之适配的红外探测器体积。然而,目前的芯片级节流制冷器的红外探测器应用仍存在较多困难。为提升MMR的性能...
芯片级节流制冷器(Micro Miniature Refrigerator, MMR)是一种新型节流制冷器,其轴向尺寸大幅短于传统节流制冷器,能够显著降低与之适配的红外探测器体积。然而,目前的芯片级节流制冷器的红外探测器应用仍存在较多困难。为提升MMR的性能,使其满足红外探测器应用需求,建立了MMR计算模型以研究制冷器的流动换热以及工作特性并指导样机制造,模型计算结果与实验值符合良好;制造了MMR样机,并根据理论分析和实验结果提出了针对制冷器结构、材料、流道布置等优化方案,显著提升了制冷性能;进一步提出了能够适配红外探测器的MMR实验样机,该样机能够显著缩短红外探测器轴向尺寸,实现了高温60℃环境下38 s达到126 K制冷温度(使用200 mL气瓶常压下充注50 MPa氩气并将气瓶和样机放入60℃环境下保温2 h),能够满足320 pixel×256 pixel,像元间距15μm的中波红外探测器降温性能需求,并且较国外同类型探测器产品也具有一定技术优势。
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关键词
芯片级节流制冷器
性能优化
实验研究
红外探测
器
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职称材料
芯片级节流制冷器流动特性数值计算及制冷性能实验研究
2
作者
童欣
李家鹏
+4 位作者
邱杰
夏明
槐阳
谢坤圆
陈俊元
《红外技术》
CSCD
北大核心
2024年第4期467-474,共8页
芯片级节流制冷器(简称MMR)是一种采用微加工工艺制成的新型节流制冷器,其轴向尺寸大幅短于传统节流制冷器,能够显著降低与之适配的红外探测器体积。为研究MMR的工作特性,建立了适用于高压力工况下气体物性沿流动方向显著变化的微槽道...
芯片级节流制冷器(简称MMR)是一种采用微加工工艺制成的新型节流制冷器,其轴向尺寸大幅短于传统节流制冷器,能够显著降低与之适配的红外探测器体积。为研究MMR的工作特性,建立了适用于高压力工况下气体物性沿流动方向显著变化的微槽道流动计算模型,该模型与实验验证结果符合良好。进一步在流动模型的基础上增加了微槽道换热、制冷器槽道分布和外形尺寸计算。根据计算模型制造了MMR样机并对其进行了实验研究,样机流量实验数据与计算模型符合良好。该样机在10 MPa的氮气和氩气工况下分别达到了110 K、119 K的制冷温度,制冷量分别为231m W、479 mW,降温时间分别为250 s、70 s优于国外MMR性能,并且能够满足红外探测器对于节流制冷器的制冷性能需求。
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关键词
芯片级节流制冷器
微尺度流动
计算模型
制冷
性能
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职称材料
题名
芯片级节流制冷器实验及红外探测器应用研究
1
作者
童欣
夏明
李淑芬
李家鹏
槐阳
邱杰
机构
昆明物理研究所
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第6期18-30,共13页
文摘
芯片级节流制冷器(Micro Miniature Refrigerator, MMR)是一种新型节流制冷器,其轴向尺寸大幅短于传统节流制冷器,能够显著降低与之适配的红外探测器体积。然而,目前的芯片级节流制冷器的红外探测器应用仍存在较多困难。为提升MMR的性能,使其满足红外探测器应用需求,建立了MMR计算模型以研究制冷器的流动换热以及工作特性并指导样机制造,模型计算结果与实验值符合良好;制造了MMR样机,并根据理论分析和实验结果提出了针对制冷器结构、材料、流道布置等优化方案,显著提升了制冷性能;进一步提出了能够适配红外探测器的MMR实验样机,该样机能够显著缩短红外探测器轴向尺寸,实现了高温60℃环境下38 s达到126 K制冷温度(使用200 mL气瓶常压下充注50 MPa氩气并将气瓶和样机放入60℃环境下保温2 h),能够满足320 pixel×256 pixel,像元间距15μm的中波红外探测器降温性能需求,并且较国外同类型探测器产品也具有一定技术优势。
关键词
芯片级节流制冷器
性能优化
实验研究
红外探测
器
Keywords
micro miniature refrigerator
performance optimization
experimental research
infrared detector
分类号
TB69 [一般工业技术—制冷工程]
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职称材料
题名
芯片级节流制冷器流动特性数值计算及制冷性能实验研究
2
作者
童欣
李家鹏
邱杰
夏明
槐阳
谢坤圆
陈俊元
机构
昆明物理研究所
出处
《红外技术》
CSCD
北大核心
2024年第4期467-474,共8页
文摘
芯片级节流制冷器(简称MMR)是一种采用微加工工艺制成的新型节流制冷器,其轴向尺寸大幅短于传统节流制冷器,能够显著降低与之适配的红外探测器体积。为研究MMR的工作特性,建立了适用于高压力工况下气体物性沿流动方向显著变化的微槽道流动计算模型,该模型与实验验证结果符合良好。进一步在流动模型的基础上增加了微槽道换热、制冷器槽道分布和外形尺寸计算。根据计算模型制造了MMR样机并对其进行了实验研究,样机流量实验数据与计算模型符合良好。该样机在10 MPa的氮气和氩气工况下分别达到了110 K、119 K的制冷温度,制冷量分别为231m W、479 mW,降温时间分别为250 s、70 s优于国外MMR性能,并且能够满足红外探测器对于节流制冷器的制冷性能需求。
关键词
芯片级节流制冷器
微尺度流动
计算模型
制冷
性能
Keywords
micro miniature refrigerator
micro flow
calculation model
cooling performance
分类号
TP39 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
芯片级节流制冷器实验及红外探测器应用研究
童欣
夏明
李淑芬
李家鹏
槐阳
邱杰
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
芯片级节流制冷器流动特性数值计算及制冷性能实验研究
童欣
李家鹏
邱杰
夏明
槐阳
谢坤圆
陈俊元
《红外技术》
CSCD
北大核心
2024
0
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