JPH08261821A - Infrared detector - Google Patents

Infrared detector

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Publication number
JPH08261821A
JPH08261821A JP7067952A JP6795295A JPH08261821A JP H08261821 A JPH08261821 A JP H08261821A JP 7067952 A JP7067952 A JP 7067952A JP 6795295 A JP6795295 A JP 6795295A JP H08261821 A JPH08261821 A JP H08261821A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inner cylinder
cold finger
infrared
infrared detection
disc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7067952A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kunihiro Tomoyasu
邦博 友安
Minoru Kobayashi
小林  実
Yoshihiro Katagishi
好弘 片岸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP7067952A priority Critical patent/JPH08261821A/en
Publication of JPH08261821A publication Critical patent/JPH08261821A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D19/00Arrangement or mounting of refrigeration units with respect to devices or objects to be refrigerated, e.g. infrared detectors
    • F25D19/006Thermal coupling structure or interface

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

PURPOSE: To lower power consumption by providing a space between a cold finger and an inner cylinder to reduce the load of a refrigerating machine. CONSTITUTION: Cold heat is generated at the tip end part of a cold finger 11 by a refrigerating machine 7 to cool an infrared detector 1 through a disc 3 contacting the tip part of the cold finger 11. An air layer between the cold finger 11 and an inner cylinder 4 has a spacer 13 buried thereinto. As a result, the air layer between the cold finger 11 and the inner cylinder 4 checks air convection generated owing to a temperature difference between air near the disc 3 and that near a flange 12. No warm air near the flange 12 is carried near the disc 3 to reduce heat infiltrated into the infrared detector 1 through the disc 3. Thus, the load is limited in the cooling of the infrared detector 1 down to a low temperature, for example, to 77K with the refrigerating machine 7 thereby making possible the lowering of the power consumption of the refrigerating machine 7.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】コールドフィンガの発明は、30
K〜100Kに冷却して動作させる赤外線検知素子と、
前記赤外線検知素子を30K〜100Kに冷却する冷凍
機を備えた赤外線検知装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The invention of cold fingers is 30
An infrared detection element which is cooled to K to 100K and is operated;
The present invention relates to an infrared detection device including a refrigerator that cools the infrared detection element to 30K to 100K.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は、従来装置の構成図である。図に
おいて、1は赤外線検知素子、2は一端を円板3で封止
された管状の内筒4と、前記内筒4を覆う外殻5と前記
赤外線検知素子1に赤外線が入光するように前記外殻5
の先端に設けられた赤外線透過材料例えばゲルマニウム
製のウインドー6で形成され、前記内筒4と前記外殻5
と前記ウインドー6で囲まれた空間を真空にできるデュ
ワで、前記赤外線検知素子1は前記円板3の前記内筒4
と反対側の面に取付けられている。7は前記デュワ2内
部の前記赤外線検知素子1を低温に冷却する冷凍機で、
前記冷凍機としてはスターリングサイクルやギフォード
マクマホンサイクルなどの冷凍サイクルを利用したもの
がよく用いられ、図5ではその一例としてスターリング
サイクルを利用した冷凍機を示した。前記冷凍機7は、
電動圧縮機8と膨張機9と連結管10で構成され、前記
膨張機9はコールドフィンガ11とフランジ12を有
し、前記電動式圧縮機8に電力を供給して駆動させるこ
とにより、前記コールドフィンガ11先端部にて冷凍を
発生する構造となっている。前記冷凍機7の前記コール
ドフィンガ11は、前記デュワ2の前記内筒4内側に挿
入され、前記コールドフィンガ11の先端と前記内筒2
先端の前記円板3が接触するように固定されている。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a block diagram of a conventional device. In the figure, 1 is an infrared detecting element, 2 is a tubular inner cylinder 4 having one end sealed with a disc 3, an outer shell 5 covering the inner cylinder 4 and the infrared detecting element 1 so that infrared light enters. To the outer shell 5
The inner cylinder 4 and the outer shell 5 are made of an infrared ray transmitting material provided at the tip of the window, for example, a window 6 made of germanium.
With the dewar that can create a vacuum in the space surrounded by the window 6, the infrared detection element 1 is the inner cylinder 4 of the disk 3.
It is attached to the surface opposite to. 7 is a refrigerator for cooling the infrared detecting element 1 inside the dewar 2 to a low temperature,
As the refrigerator, a refrigerator utilizing a Stirling cycle or a Gifford McMahon cycle is often used, and FIG. 5 shows a refrigerator utilizing the Stirling cycle as an example thereof. The refrigerator 7 is
It is composed of an electric compressor 8, an expander 9 and a connecting pipe 10. The expander 9 has a cold finger 11 and a flange 12, and by supplying electric power to the electric compressor 8 to drive it, the cold The structure is such that freezing is generated at the tips of the fingers 11. The cold finger 11 of the refrigerator 7 is inserted inside the inner cylinder 4 of the dewar 2, and the tip of the cold finger 11 and the inner cylinder 2 are inserted.
The disk 3 at the tip is fixed so as to come into contact.

【0003】次に動作について説明する。コールドフィ
ンガ11先端部に冷熱を発生させると、赤外線検知素子
1はデュワ2の内筒4先端に取付けられた円板3を介し
て常温から低温例えば77Kまで冷却され、赤外線検知
素子1自身が発する熱雑音が少なくなり動作可能状態と
なる。低温例えば77Kまで冷却された赤外線検知素子
1は、ウインドー6を透過して入光する赤外線を検知す
る。このとき、赤外線検知素子1は内筒4と外殻5の間
の空間内で円板3の内筒4が接合されている面と反対側
の面に取付けられているため、内筒4と外殻5の間の空
間を真空にして周囲から断熱することにより、赤外線検
知素子1へ周囲からの熱侵入が小さくなって、冷凍機7
の負荷が軽減される構成としている。
Next, the operation will be described. When cold heat is generated at the tip of the cold finger 11, the infrared detection element 1 is cooled from room temperature to a low temperature, for example, 77K through the disc 3 attached to the tip of the inner cylinder 4 of the dewar 2, and the infrared detection element 1 itself emits it. The thermal noise is reduced and the operation is ready. The infrared detecting element 1 cooled to a low temperature of, for example, 77K detects infrared rays that pass through the window 6 and enter. At this time, since the infrared detecting element 1 is attached to the surface of the disk 3 opposite to the surface where the inner cylinder 4 is joined in the space between the inner cylinder 4 and the outer shell 5, The space between the outer shells 5 is evacuated to insulate it from the surroundings, so that heat from the surroundings into the infrared detection element 1 is reduced, and the refrigerator 7
It is configured to reduce the load of.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来装置
には、以下に述べるような問題点があった。冷凍機のコ
ールドフィンガを内筒に挿入し、コールドフィンガの先
端部と内筒先端の円板を接触するように固定した状態で
は、コールドフィンガと内筒の間に空気層が存在する。
前記のような状態で、赤外線検知素子を冷却するために
コールドフィンガ先端部に冷熱を発生させると、内筒の
円板付近が低温となる一方、内筒の膨張機のフランジ付
近は常温であるため、コールドフィンガと内筒との間に
ある空気層にも円板付近と膨張機のフランジ付近で温度
が生じ、コールドフィンガと内筒との間の空気層で空気
対流が発生する。前記のように発生する空気対流が膨張
機付近の温かい空気を円板付近に運ぶことにより、円板
を介して赤外線検知素子への熱侵入が増加し、冷凍機の
負荷が増大するため、消費電力が大きくなるという問題
が生じた。
The conventional device as described above has the following problems. When the cold finger of the refrigerator is inserted into the inner cylinder and the tip of the cold finger and the disk at the tip of the inner cylinder are fixed so as to contact each other, an air layer exists between the cold finger and the inner cylinder.
When cold heat is generated at the tip of the cold finger in order to cool the infrared detection element in the above-mentioned state, the temperature near the disk of the inner cylinder becomes low, while the temperature near the flange of the expander of the inner cylinder is room temperature. Therefore, a temperature is also generated in the air layer between the cold finger and the inner cylinder near the disk and the flange of the expander, and air convection is generated in the air layer between the cold finger and the inner cylinder. As the air convection generated as described above carries warm air near the expander to the vicinity of the disk, heat intrusion to the infrared detection element increases through the disk, and the load on the refrigerator increases, so consumption There was the problem of increased power.

【0005】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたもので、コールドフィンガと内筒との間で発
生する空気対流を押さえ内筒先端部への熱侵入を減少さ
せることにより、冷凍機の負荷を軽減して消費電力の低
減をはかることを目的としている。
The present invention has been made to solve the above problems, and suppresses air convection generated between the cold finger and the inner cylinder to reduce heat intrusion into the tip of the inner cylinder, thereby refrigerating. The purpose is to reduce the load on the machine to reduce power consumption.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明の実施例1によ
る赤外線検知装置は、コールドフィンガと内筒の間にス
ペーサを設けた。
In the infrared detector according to the first embodiment of the present invention, a spacer is provided between the cold finger and the inner cylinder.

【0007】また、この発明の実施例2による赤外線検
知装置は、実施例1のスペーサを低熱伝導な弾性体製と
した。
Further, in the infrared detector according to the second embodiment of the present invention, the spacer of the first embodiment is made of an elastic body having a low thermal conductivity.

【0008】また、この発明の実施例3による赤外線検
知装置は、実施例1のスペーサを発泡フォーミング剤製
とした。
Also, in the infrared detector according to the third embodiment of the present invention, the spacer of the first embodiment is made of a foaming forming agent.

【0009】また、この発明の実施例4による赤外線検
知装置は、実施例1のスペーサを低熱伝導薄肉シートを
コールドフィンガに巻き付けたものとした。
The infrared detector according to the fourth embodiment of the present invention has the spacer of the first embodiment in which a low heat conductive thin sheet is wrapped around a cold finger.

【0010】また、この発明の実施例5による赤外線検
知装置は、コールドフィンガと内筒の間を輪切り状に仕
切る間仕切りを設けた。
Further, the infrared detector according to the fifth embodiment of the present invention is provided with a partition for partitioning the cold finger and the inner cylinder into a circular slice.

【0011】また、この発明の実施例6による赤外線検
知装置は、実施例5の間仕切りを低熱伝導薄肉シート製
とした。
Further, in the infrared detector according to the sixth embodiment of the present invention, the partition of the fifth embodiment is made of a low heat conductive thin sheet.

【0012】また、この発明の実施例7による赤外線検
知装置は、実施例6の低熱伝統薄肉シート製間仕切りを
押さえるストッパを設けた。
In addition, the infrared detector according to the seventh embodiment of the present invention is provided with a stopper that holds the low heat traditional thin sheet partition of the sixth embodiment.

【0013】また、この発明の実施例8による赤外線検
知装置は、実施例7のストッパを低熱伝導な弾性体製と
した。
Further, in the infrared detector according to the eighth embodiment of the present invention, the stopper of the seventh embodiment is made of an elastic body having a low heat conductivity.

【0014】[0014]

【作用】この発明の実施例1によれば、コールドフィン
ガと内筒の間にスペーサを設けることで、コールドフィ
ンガと内筒の間で発生する空気対流を抑制することがで
きるため、フランジ付近の温かい空気が円板付近に運ば
れることがなくなり、円板を介して赤外線検知素子へ侵
入する熱が減少する。よって、冷凍機が低温例えば77
Kに赤外線検知素子を冷却する際の負荷が小さいため、
冷凍機の消費電力が少なくなる。
According to the first embodiment of the present invention, since the spacer is provided between the cold finger and the inner cylinder, the air convection generated between the cold finger and the inner cylinder can be suppressed. Warm air is not carried to the vicinity of the disc, and heat entering the infrared detecting element through the disc is reduced. Therefore, the refrigerator has a low temperature, for example, 77
Because the load when cooling the infrared detection element to K is small,
The refrigerator consumes less power.

【0015】また、この発明の実施例2によれば、実施
例1のスペーサを弾力性を利用してコールドフィンガと
内筒に密着した状態で装着することができ、かつスペー
サ自体の熱伝導により赤外線検知素子に侵入する熱を少
なく押さえることができる。
Further, according to the second embodiment of the present invention, the spacer of the first embodiment can be mounted in close contact with the cold finger and the inner cylinder by utilizing elasticity, and the spacer itself conducts heat. The heat that enters the infrared detection element can be reduced.

【0016】また、この発明の実施例3によれば、実施
例1のスペーサをコールドフィンガと内筒に完全に密着
した状態で装着することができ、かつスペーサ自体の熱
伝導により赤外線検知素子に侵入する熱を少なく押さえ
ることができる。
Further, according to the third embodiment of the present invention, the spacer of the first embodiment can be mounted in a state in which the cold finger and the inner cylinder are completely in close contact with each other, and the infrared sensing element is mounted on the infrared sensing element by heat conduction of the spacer itself. The heat that invades can be suppressed.

【0017】また、この発明の実施例4によれば、実施
例1のスペーサを容易に装着することができ、かつスペ
ーサ自体の熱伝導により赤外線検知素子に侵入する熱を
少なく押さえることができる。
Further, according to the fourth embodiment of the present invention, the spacer of the first embodiment can be easily mounted, and heat entering the infrared detecting element due to heat conduction of the spacer itself can be suppressed.

【0018】また、この発明の実施例5による赤外線検
知素子は、コールドフィンガと内筒の間の空間を輪切り
状に仕切るように間仕切りを設けることにより、コール
ドフィンガと内筒の間の空間で発生する空気対流を抑制
することができるため、フランジ付近の温かい空気が円
板付近に運ばれることがなくなり、円板を介して赤外線
検知素子へ侵入する熱が減少する。よって、冷凍機が低
温例えば77Kに赤外線検知素子を冷却する際の負荷が
小さいため、冷凍機の消費電力が少なくなる。
The infrared detecting element according to the fifth embodiment of the present invention is generated in the space between the cold finger and the inner cylinder by providing a partition so as to partition the space between the cold finger and the inner cylinder into a circular slice. Since the air convection that occurs can be suppressed, warm air in the vicinity of the flange is not carried to the vicinity of the disk, and the heat that enters the infrared detection element via the disk is reduced. Therefore, since the load when the refrigerator cools the infrared detection element to a low temperature, for example, 77K, is small, the power consumption of the refrigerator is reduced.

【0019】また、この発明の実施例6によれば、実施
例5の間仕切り自体の熱伝導により赤外線検知素子に侵
入する熱を少なく押さえることができる。
Further, according to the sixth embodiment of the present invention, it is possible to suppress heat entering the infrared detecting element by heat conduction of the partition itself of the fifth embodiment.

【0020】また、この発明の実施例7によれば、実施
例6の間仕切りをストッパで押さえることにより対流防
止効果を確実に得ることができる。
According to the seventh embodiment of the present invention, the convection preventing effect can be surely obtained by pressing the partition of the sixth embodiment with the stopper.

【0021】また、この発明の実施例8によれば、実施
例7のストッパを弾力性を利用して容易に装着すること
ができ、かつ熱伝導により赤外線検知素子に侵入する熱
を少なく押さえることができる。
Further, according to the eighth embodiment of the present invention, the stopper of the seventh embodiment can be easily mounted by utilizing elasticity, and heat entering the infrared detecting element due to heat conduction can be suppressed to a small amount. You can

【0022】[0022]

【実施例】【Example】

実施例1.図1は実施例1を示す構成図である。図1に
おいて赤外線検知素子1、デュワ2、冷凍機7は従来装
置とまったく同様であるため説明は省略する。13は冷
凍機7のコールドフィンガ11と内筒4の間の空気層を
埋めるように設けたスペーサである。
Example 1. First Embodiment FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment. In FIG. 1, the infrared detection element 1, the dewar 2, and the refrigerator 7 are the same as those of the conventional device, and therefore the description thereof is omitted. Reference numeral 13 is a spacer provided so as to fill the air layer between the cold finger 11 of the refrigerator 7 and the inner cylinder 4.

【0023】次に動作について説明する。冷凍機7のコ
ールドフィンガ11先端部に冷熱を発生させて、前記コ
ールドフィンガ11先端部に接触している円板3を介し
て赤外線検知素子1を冷却している状態において、コー
ルドフィンガ11と内筒4の間の空気層をスペーサ13
で埋めているため、コールドフィンガ11と内筒4の間
の空気層で円板3付近とフランジ12付近の空気の温度
差により発生する空気対流が抑制される。そのため、フ
ランジ12付近の温かい空気が円板3付近に運ばれるこ
とがなくなり、円板3を介して赤外線検知素子1へ侵入
する熱が減少する。よって、冷凍機7が低温例えば77
Kまで赤外線検知素子1を冷却する際の負荷が小さいた
め、冷凍機7の消費電力を低減することができる。
Next, the operation will be described. In the state in which cold heat is generated at the tip of the cold finger 11 of the refrigerator 7 and the infrared detection element 1 is being cooled through the disk 3 which is in contact with the tip of the cold finger 11, the cold finger 11 and the inside of the cold finger 11 are cooled. Spacer 13 between the air layers between the cylinders 4
Since it is filled with, the air convection caused by the temperature difference between the air near the disk 3 and the air near the flange 12 in the air layer between the cold finger 11 and the inner cylinder 4 is suppressed. Therefore, warm air in the vicinity of the flange 12 is not carried to the vicinity of the disk 3, and the heat entering the infrared detection element 1 via the disk 3 is reduced. Therefore, the refrigerator 7 has a low temperature, for example, 77.
Since the load when cooling the infrared detection element 1 to K is small, the power consumption of the refrigerator 7 can be reduced.

【0024】実施例2.図1で説明した実施例1のスペ
ーサ13は、スペーサ13自体の熱伝導により赤外線検
知素子1に侵入する熱を極力少なくする必要がある。そ
こで、実施例2ではスペーサ13を低熱伝導な弾性材料
例えば樹脂スポンジで形成することにより、弾力性を利
用して容易にコールドフィンガ11と内筒4の両者に密
着した状態で装着することができ、かつスペーサ13自
体の熱伝導により、赤外線検知素子1に侵入する熱を少
なく押さえながら実施例1と同様の効果を期待できる。
Embodiment 2 FIG. In the spacer 13 of the first embodiment described with reference to FIG. 1, it is necessary to minimize the heat that enters the infrared detection element 1 due to the heat conduction of the spacer 13 itself. Therefore, in the second embodiment, the spacer 13 is made of an elastic material having a low thermal conductivity, for example, a resin sponge, so that the spacer 13 can be easily attached to both the cold finger 11 and the inner cylinder 4 in close contact with each other by utilizing elasticity. Moreover, the same effect as that of the first embodiment can be expected while suppressing the heat entering the infrared detection element 1 by the heat conduction of the spacer 13 itself.

【0025】実施例3.図1で説明した実施例1のスペ
ーサ13は、対流防止スペーサ13自体の熱伝導により
赤外線検知素子1に侵入する熱を極力少なくする必要が
ある。そこで、実施例3では、発泡フォーミング剤をコ
ールドフィンガ11と内筒4の間の空気層に充填して成
型することにより、コールドフィンガ11と内筒4両者
に完全に密着した状態にすることができるため、容易に
空気層をなくして対流を防止でき、かつ発泡フォーミン
グ剤で形成された部材は熱伝導性が悪いので、スペーサ
13自体の熱伝導により、赤外線検知素子1に侵入する
熱を少なく押さえながら実施例1と同様の効果を期待で
きる。
Example 3. In the spacer 13 of the first embodiment described with reference to FIG. 1, it is necessary to minimize the heat that enters the infrared detection element 1 due to the heat conduction of the convection prevention spacer 13 itself. Therefore, in the third embodiment, the foaming agent is filled in the air layer between the cold finger 11 and the inner cylinder 4 to be molded, so that the cold finger 11 and the inner cylinder 4 can be brought into a completely adhered state. Therefore, the air layer can be easily removed to prevent convection, and the member formed of the foaming foaming agent has poor thermal conductivity. Therefore, heat entering the infrared detecting element 1 can be reduced by the heat conduction of the spacer 13 itself. While holding down, the same effect as that of the first embodiment can be expected.

【0026】実施例4.図2は実施例4を示す図で、実
施例4は実施例1のスペーサ13をコールドフィンガ1
1に低熱伝導薄肉シート例えば薄肉マイラシートを巻き
付けて形成しているため、容易に空気層をなくして対流
を防止でき、また、フランジ12付近の熱が円板3付近
に伝わりにくいので、スペーサ13自体の熱伝導によ
り、赤外線検知素子1に侵入する熱を少なく押さえなが
ら実施例1と同様の効果を期待できる。
Example 4. FIG. 2 is a diagram showing a fourth embodiment. In the fourth embodiment, the spacer 13 of the first embodiment is replaced with the cold finger 1.
1 is formed by winding a low-heat-conducting thin sheet, for example, a thin Mylar sheet, so that an air layer can be easily eliminated to prevent convection, and the heat in the vicinity of the flange 12 is hard to be transmitted to the vicinity of the disk 3, so that the spacer 13 Due to the heat conduction of itself, the same effect as that of the first embodiment can be expected while suppressing the heat entering the infrared detection element 1 to be small.

【0027】実施例5.図3は実施例5を示す構成図で
ある。図1において赤外線検知素子1、デュワ2、冷凍
機7は従来の装置とまったく同様であるため説明は省略
する。14は冷凍機7のコールドフィンガ11と内筒4
の間の空気層を輪切り状に仕切るように設けた間仕切り
である。
Example 5. FIG. 3 is a configuration diagram showing a fifth embodiment. In FIG. 1, the infrared detecting element 1, the dewar 2, and the refrigerator 7 are the same as those of the conventional device, and therefore the description thereof will be omitted. Reference numeral 14 denotes a cold finger 11 of the refrigerator 7 and an inner cylinder 4
It is a partition provided so as to partition the air layer between them into a circular slice.

【0028】次に動作について説明する。冷凍機7のコ
ールドフィンガ11先端部に冷熱を発生させて、前記コ
ールドフィンガ11の先端部に接触している円板3を介
して赤外線検知素子1を冷却している状態において、コ
ールドフィンガ11と内筒4の間の空気層を輪切り状に
間仕切14で仕切っているため、コールドフィンガ11
と内筒4の間の空気層で円板3付近とフランジ12付近
の空気の温度差により発生する空気対流が抑制される。
そのため、フランジ12付近の温かい空気が円板3付近
に運ばれることがなくなり、円板3を介して赤外線検知
素子1へ侵入する熱が減少する。よって、冷凍機7が低
温例えば77Kまで赤外線検知素子1を冷却する際の負
荷が小さいため、冷凍機7の消費電力を低減することが
できる。
Next, the operation will be described. When cold heat is generated at the tip of the cold finger 11 of the refrigerator 7 and the infrared detection element 1 is cooled via the disk 3 that is in contact with the tip of the cold finger 11, Since the air layer between the inner cylinders 4 is partitioned by the partition 14 in a circular slice shape, the cold finger 11
In the air layer between the inner cylinder 4 and the inner cylinder 4, air convection caused by the temperature difference between the air near the disk 3 and the air near the flange 12 is suppressed.
Therefore, warm air in the vicinity of the flange 12 is not carried to the vicinity of the disk 3, and the heat entering the infrared detection element 1 via the disk 3 is reduced. Therefore, since the load when the refrigerator 7 cools the infrared detection element 1 to a low temperature, for example, 77K, is small, the power consumption of the refrigerator 7 can be reduced.

【0029】実施例6.上記実施例5では、間仕切り1
4自体の熱伝導により内筒4からコールドフィンガ11
を経由して赤外線検知素子1侵入する熱を極力少なくす
る必要がある。そこで、低熱伝導薄肉シート例えば薄肉
マイラシートで間仕切り14を成形することにより、間
仕切り14自体の熱伝導で赤外線検知素子1に侵入する
熱を少なく押さえながら実施例5と同様の効果を期待で
きる。
Example 6. In the above-mentioned Example 5, the partition 1
Due to the heat conduction of the 4 itself, the cold finger 11 from the inner cylinder 4
It is necessary to minimize the heat that enters the infrared detecting element 1 via the. Therefore, by forming the partition 14 with a low-heat-conducting thin sheet, for example, a thin mylar sheet, the same effect as that of the fifth embodiment can be expected while suppressing the heat entering the infrared detection element 1 by the heat conduction of the partition 14 itself.

【0030】実施例7.上記実施例6において低熱伝導
薄肉シート製の間仕切りは柔らかいために、変形して対
流を防ぎきれない場合がある。そこで、図4の実施例7
では間仕切り14の内周と外周をはさみこむように押さ
えるようなストッパ15を設けて間仕切りの変形を防止
することにより、対流防止効果を確実に得ることができ
る。
Example 7. In the above-mentioned Example 6, since the partition wall made of a low heat conductive thin sheet is soft, it may be deformed to prevent convection. Therefore, the seventh embodiment of FIG.
Then, by providing the stopper 15 that presses the inner circumference and the outer circumference of the partition 14 so as to sandwich the partition 14 to prevent the partition from being deformed, the convection prevention effect can be reliably obtained.

【0031】実施例8.図4の実施例8では、上記実施
例7のストッパ15を低熱伝導な弾性材料例えば樹脂ス
ポンジで成型しているため、弾力性を利用して間仕切り
14とともに容易にコールドフィンガ11と内筒4の間
に装着することが可能で、ストッパ15が内筒4および
コールドフィンガ11と密着して熱伝導が大きくなるた
めに増加する赤外線検知素子1への熱侵入を小さく抑え
ながら、実施例7と同様の効果が期待できる。
Example 8. In Embodiment 8 of FIG. 4, since the stopper 15 of Embodiment 7 is formed of an elastic material having low heat conductivity such as a resin sponge, elasticity of the cold finger 11 and the inner cylinder 4 can be easily formed together with the partition 14. It can be mounted in the same manner as in the case of the seventh embodiment while suppressing the heat intrusion to the infrared detection element 1 which is increased because the stopper 15 is in close contact with the inner cylinder 4 and the cold finger 11 to increase heat conduction. The effect of can be expected.

【0032】[0032]

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0033】この発明の実施例1によれば、内筒とコー
ルドフィンガ接合部の空気層にスペーサを挿入する構成
によって、内筒とコールドフィンガの間の空気層で、円
板付近とフランジ付近の空気の温度差により発生する空
気対流を抑制することができるため、フランジ付近の温
かい空気が円板付近に運ばれることがなくなり、円板を
介して赤外線検知素子へ侵入する熱が減少する。よっ
て、冷凍機が低温例えば77Kに赤外線検知素子を冷却
する際の負荷が小さいため、冷凍機の消費電力を低減す
ることができる。
According to the first embodiment of the present invention, the spacer is inserted into the air layer between the inner cylinder and the cold finger, so that the air layer between the inner cylinder and the cold finger is located near the disk and near the flange. Since the air convection caused by the temperature difference of the air can be suppressed, the warm air near the flange is not carried to the vicinity of the disc, and the heat entering the infrared detecting element via the disc is reduced. Therefore, since the load when the refrigerator cools the infrared detection element to a low temperature, for example, 77K is small, the power consumption of the refrigerator can be reduced.

【0034】また、この発明の実施例2によれば、実施
例1のスペーサを低熱伝導な弾性材料例えば樹脂スポン
ジで成型する構成によって、弾力性を利用して容易にコ
ールドフィンガと内筒両者に密着するようにスペーサを
装着でき、スペーサ自体の熱伝導による赤外線検知素子
への熱侵入を小さく抑えながら円板付近とフランジ付近
の空気の温度差により発生する空気対流を抑制して、冷
凍機の消費電力を低減することができる。
Further, according to the second embodiment of the present invention, the spacer of the first embodiment is molded with an elastic material having a low thermal conductivity, such as a resin sponge, so that it is possible to easily use both the cold finger and the inner cylinder by utilizing elasticity. Spacers can be attached in close contact with each other, and while suppressing heat intrusion to the infrared detection element due to heat conduction of the spacer itself, air convection caused by the temperature difference between the air near the disc and the flange is suppressed, Power consumption can be reduced.

【0035】また、この発明の実施例3によれば、実施
例1のスペーサを低熱伝導な発泡フォーミング剤の充填
で成形する構成によって、コールドフィンガと内筒両者
に完全に密着するようにスペーサを装着でき、発泡フォ
ーミング剤は低熱伝導なためスペーサ自体の熱伝導によ
る赤外線検知素子への熱侵入を小さく抑えながら円板付
近とフランジ付近の空気の温度差により発生する空気対
流を抑制して、冷凍機の消費電力を低減することができ
る。
Further, according to the third embodiment of the present invention, the spacer of the first embodiment is molded by filling the foam forming agent having a low thermal conductivity, so that the spacer is completely adhered to both the cold finger and the inner cylinder. Since it can be mounted and the foaming agent has low thermal conductivity, it suppresses air convection caused by the temperature difference between the air near the disk and the flange while suppressing heat intrusion to the infrared detection element due to the heat conduction of the spacer itself, and refrigeration. The power consumption of the machine can be reduced.

【0036】また、この発明の実施例4によれば、実施
例1のスペーサを薄肉低熱伝導シート例えば薄肉マイラ
シートをコールドフィンガに巻き付けるようにして成形
する構成によって、容易に対流防止スペーサを設けるこ
とができ、スペーサ自体の熱伝導による赤外線検知素子
への熱侵入を小さく抑えながら円板付近とフランジ付近
の空気の温度差により発生する空気対流を抑制すること
により、冷凍機の消費電力を低減することができる。
Further, according to the fourth embodiment of the present invention, the convection preventing spacer can be easily provided by forming the spacer of the first embodiment by winding a thin low thermal conductive sheet, for example, a thin Mylar sheet around a cold finger. It is possible to reduce the power consumption of the refrigerator by suppressing the air convection that occurs due to the temperature difference between the air near the disk and the air near the flange while suppressing the heat intrusion to the infrared detection element due to the heat conduction of the spacer itself. be able to.

【0037】また、この発明の実施例5によれば、コー
ルドフィンガとデュワ内筒の間の輪切り状に仕切るよう
に間仕切を設ける構成によっても、内筒とコールドフィ
ンガの間の空気で、円板付近とフランジ付近の空気の温
度差により発生する空気対流を抑制して、冷凍機の消費
電力を低減することができる。
Further, according to the fifth embodiment of the present invention, even if the partition is provided so as to partition the cold finger and the Dewar inner cylinder into a circular slice shape, the disc between the inner cylinder and the cold finger is formed by the air. It is possible to suppress air convection caused by the temperature difference between the air in the vicinity and the temperature in the vicinity of the flange, and reduce the power consumption of the refrigerator.

【0038】また、この発明の実施例6によれば、実施
例5の間仕切りを薄肉低熱伝導シート例えば薄肉マイラ
シートで成形する構成によって、間仕切り自体の熱伝導
により、赤外線検知素子に侵入する熱を少なく押さえな
がら円板付近とフランジ付近の空気の温度差により発生
する空気対流を抑制して、冷凍機の消費電力を低減する
ことができる。
Further, according to the sixth embodiment of the present invention, the partition wall of the partition wall of the fifth embodiment is formed of a thin low thermal conductive sheet such as a thin Mylar sheet, so that heat entering the infrared detecting element can be prevented by heat conduction of the partition itself. It is possible to suppress the air convection that occurs due to the temperature difference between the air near the disk and the air near the flange while keeping it low, and reduce the power consumption of the refrigerator.

【0039】またこの発明の実施例7によれば、実施例
6の薄肉低熱伝導シート製間仕切りの内周および外周を
はさみこむように押さえるストッパを設ける構成によ
り、薄肉低熱伝導シート製間仕切りの変形を防止して、
対流防止効果を確実に得ることができる。
According to the seventh embodiment of the present invention, the thin low thermal conductive sheet partition of the sixth embodiment is provided with a stopper that holds the inner and outer circumferences of the partition so as to prevent deformation of the thin low thermal conductive sheet partition. do it,
The effect of preventing convection can be surely obtained.

【0040】また、この発明の実施例8によれば、実施
例7のストッパを低熱伝導な弾性材料例えば樹脂スポン
ジで成型する構成によって、弾力性を利用して薄肉低熱
伝導シート製間仕切りとともに容易にコールドフィンガ
と内筒4の間に装着することが可能で、ストッパの熱伝
導による赤外線検知素子への熱侵入を小さく抑えながら
対流防止効果を確実に得ることができる。
Further, according to the eighth embodiment of the present invention, the stopper of the seventh embodiment is molded with an elastic material having a low thermal conductivity, for example, a resin sponge. Since it can be mounted between the cold finger and the inner cylinder 4, it is possible to reliably obtain the convection prevention effect while suppressing the heat intrusion to the infrared detection element due to the heat conduction of the stopper.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明の実施例1、実施例2、実施例3を
示す赤外線検知装置の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an infrared detection device showing a first embodiment, a second embodiment, and a third embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の実施例4を示す赤外線検知装置の
構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of an infrared detection device showing a fourth embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の実施例5を示す赤外線検知装置の
構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of an infrared detection device showing a fifth embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の実施例7、実施例8を示す赤外線
検知装置の構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of an infrared detection device showing Embodiments 7 and 8 of the present invention.

【図5】 従来の装置を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing a conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 赤外線検知素子、2 デュワ、3 円板、4 デュ
ワ内筒、5 外殻、6ウインドウ、7 冷凍機、11
コールドフィンガ、12 フランジ、13スペーサ、1
4 間仕切り、15 ストッパ。
1 Infrared Detector 2, 2 Dewar, 3 Disc, 4 Dewar Inner Tube, 5 Outer Shell, 6 Window, 7 Refrigerator, 11
Cold fingers, 12 flanges, 13 spacers, 1
4 partitions, 15 stoppers.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一端が円板で封止された管状の内筒と、
前記内筒を覆う外殻と、赤外線を透過させるために前記
外殻の前記円板と対向する一端に設けられ、前記外殻の
一部をなすウインドーによって構成されたデュワと、前
記円板の前記ウインドーと対向する面に取付けられ、低
温に冷却して使用する赤外線検知素子と、その先端部で
冷熱を発生する円柱状のコールドフィンガを有する冷凍
機とを備え、前記内筒に前記コールドフィンガの先端を
挿入して、前記円板を介して前記赤外線検知素子を冷却
するような構成した赤外線検知装置において、前記コー
ルドフィンガと前記内筒の間に、スペーサを備えたこと
を特徴とする赤外線検知装置。
1. A tubular inner cylinder having one end sealed with a disc,
An outer shell that covers the inner cylinder, a dewar that is provided at one end of the outer shell that faces the disc to transmit infrared rays, and a dewar that is formed by a window that forms a part of the outer shell, and the disc. An infrared detection element, which is attached to the surface facing the window and is used by cooling to a low temperature, and a refrigerator having a cylindrical cold finger that generates cold heat at its tip end are provided, and the cold finger is provided in the inner cylinder. In the infrared detecting device configured to cool the infrared detecting element through the circular plate by inserting the tip of the infrared ray, a spacer is provided between the cold finger and the inner cylinder. Detection device.
【請求項2】 前記スペーサを低熱伝導な弾性体により
形成したことを特徴とする請求項1記載の赤外線検知装
置。
2. The infrared detector according to claim 1, wherein the spacer is formed of an elastic body having a low thermal conductivity.
【請求項3】 前記スペーサを発泡フォーミング剤によ
り形成したことを特徴とする請求項1記載の赤外線検知
装置。
3. The infrared detection device according to claim 1, wherein the spacer is formed of a foaming forming agent.
【請求項4】 前記スペーサをコールドフィンガに低熱
伝導薄肉シートを巻き付けて形成したことを特徴とする
請求項1記載の赤外線検知装置。
4. The infrared detection device according to claim 1, wherein the spacer is formed by winding a low heat conductive thin sheet around a cold finger.
【請求項5】 一端が円板で封止された管状の内筒と、
前記内筒を覆う外殻と、赤外線を透過させるために前記
外殻の前記円板と対向する一端に設けられ、前記外殻の
一部をなすウインドーで構成されたデュワと、前記円板
の前記ウインドーと対向する面に取付けられ、低温に冷
却して使用する赤外線検知素子と、その先端部で冷熱を
発生する円柱状のコールドフィンガを有する冷凍機とで
構成され、前記内筒に前記コールドフィンガの先端を挿
入して、前記円板を介して前記赤外線検知素子を冷却す
るような構成の赤外線検知装置において、前記コールド
フィンガと前記内筒の間を輪切り状に仕切る間仕切りを
備えたことを特徴とする赤外線検知装置。
5. A tubular inner cylinder having one end sealed with a disc,
An outer shell that covers the inner cylinder, a dewar that is provided at one end of the outer shell that faces the disk to transmit infrared rays, and a dewar that is formed of a window that forms a part of the outer shell, and It is composed of an infrared detection element mounted on the surface facing the window and used by cooling to a low temperature, and a refrigerator having a cylindrical cold finger that generates cold heat at its tip, and the cold is provided in the inner cylinder. In the infrared detection device having a structure in which the tips of the fingers are inserted and the infrared detection element is cooled through the disc, a partition for partitioning the cold finger and the inner cylinder into a ring shape is provided. Infrared detector featuring.
【請求項6】 前記間仕切りを低熱伝導薄肉シートで形
成したことを特徴とする請求項5記載の赤外線検知装
置。
6. The infrared detection device according to claim 5, wherein the partition is formed of a thin sheet of low thermal conductivity.
【請求項7】 低熱伝導薄肉シート製間仕切りの外周お
よび内周をはさみこむように固定するストッパを備えた
ことを特徴とする請求項6記載の赤外線検知装置。
7. The infrared detection device according to claim 6, further comprising a stopper for fixing the partition wall made of a low heat conductive thin sheet so as to sandwich the outer circumference and the inner circumference.
【請求項8】 前記ストッパを低熱伝導な弾性体にて形
成したことを特徴とする請求項7記載の赤外線検知装
置。
8. The infrared detection device according to claim 7, wherein the stopper is formed of an elastic body having a low thermal conductivity.
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