JPS60151200A - Radiative cooler - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）　発明の技術分野 本発明は人工衛星に搭載された放射冷却器に具［１ｉｆ
ｔされ、赤外線検知器に赤外線を誘与する赤外線ガイド
の改良に関するものである。Detailed Description of the Invention (a) Technical Field of the Invention The present invention relates to a radiation cooler mounted on an artificial satellite [1if
This invention relates to improvements in infrared guides that induce infrared rays into infrared detectors.

（ｌ〕）技術の背景 最近の資源探査衛星に搭載される赤外線カメラυ、− 川の赤外線検知器にはｋｌｇ）！ｔ）％１等の素子４ｉ
１成をも“つ光量子検知器が用いられている。これらは
高感度でかつ応答速度も早いけれども１ｌｌ（１０Ｉｃ
という超低温でなければ作動しないため、特殊な冷却器
（１「１が必要と゛される。そして宇宙空間というｌ１
殊な環境下にあっても該検知器が高度のｆ１４頼性を発
ＪＦＬ得る＋７．￥造でなければならない。このため迷
光とアウトガスの影響をほぼ完全に防止し１！Ｊる赤外
線ガイドを備えた放射冷却器の開発が強く要望されてい
る。(l) Technical Background The infrared camera υ, - river infrared detector installed on recent resource exploration satellites klg)! t) Element 4i such as %1
Photon detectors with 1 liter (10 Ic) are used.Although these have high sensitivity and fast response speed,
Because it cannot operate unless it is at an extremely low temperature, a special cooler (1) is required.
The detector has a high degree of f14 reliability even under special environments.+7. Must be in ¥-zukuri. Therefore, the effects of stray light and outgas are almost completely prevented! There is a strong demand for the development of a radiant cooler equipped with an infrared guide.

（Ｃ）従来技術と問題点 第１図は人工衛星に４＃ｊ戦された放射冷却器と地球と
の関係を４既略的に説明するための図、第２図は放射冷
却器に具備された従来型赤外線カイトの＋１１テ造を説
明するための側断面図である。(C) Prior art and problems Figure 1 is a diagram to schematically explain the relationship between the radiation cooler used by artificial satellites and the earth, and Figure 2 is a diagram to explain the relationship between the radiation cooler and the earth. FIG. 2 is a side sectional view for explaining the +11 structure of a conventional infrared kite.

第１図に示す如く放射冷却器５０は人工１・″？ｆ星２
に搭載され地球１から矢印入方向に人別される赤外線９
を衛星２に細膜されたミラー３を介して受光する赤外線
検知器４と、該検知′６Ｊ４がＪＩｙ、／ＩＴされてい
る冷却板５と、一端が冷却板５に固定され検知器４の外
周を筒状に蔽うように形成された赤外線ガイド１０と、
矢印Ｂ方向から人ｆＡコする熱光線８を宇宙空間Ｈ１１
１方向へ反射させる反射板６と、反則（反６の全側面を
蔽うように形成されたシールド７とによって４１’ｆ成
されている。さてこのように（（“Ｙ成された放」４Ｊ
冷却７Ｖ　５０の冷却板５は環境温度が１０にの宇宙空
間１（１＋１への放熱によって冷却され該冷却（反５に
ル１，７♂されている赤外線検知器４も作動７ｉＪ艮′
である川ｏ０ｉ＜まで冷却される。そして赤外ｉｉりλ
知器４によってチ、；ｊ星２および赤外ｐｉ）カイト］
０を介して大引する（ｊ１１記赤外縁９が観測される。As shown in FIG. 1, the radiation cooler 50 is an artificial 1.
Infrared light 9 is mounted on the Earth 1 and is separated from Earth 1 in the direction of the arrow.
An infrared detector 4 receives the light through a mirror 3 thinly attached to the satellite 2, a cooling plate 5 on which the detection '6J4 is fixed, and one end of the detector 4 is fixed to the cooling plate 5. an infrared guide 10 formed to cover the outer periphery in a cylindrical shape;
Heat ray 8 coming from the direction of arrow B to outer space H11
A reflection plate 6 that reflects light in one direction and a shield 7 formed to cover all sides of the reflection plate 6 form a 41'f.
The cooling plate 5 of 7V 50 is cooled by heat radiation to the outer space 1 (1+1) whose environmental temperature is 10, and the infrared detector 4 which is connected to the cooling (reverse 5) is also activated.
It is cooled down to the river o0i<. and infrared λ
Chi by intelligence 4; j star 2 and infrared pi) kite]
0 (j11 infrared edge 9 is observed.

ここで上記赤外？′１５ガイド１０は、反則板０とシー
ルド仮７との間に介具された１；）「顎シ村（図示せず
）からの１ウドガスがわ！知器４の受光窓面に伺’ｔ７
’ｉシて’Ｊｌｊ　Ａ！ｔするのを防止する役ＩＩを持
っている。第２１〈１はＣの、′１ｉｉｉ分υノ主要措
成を拡大して（葛式的に表現したＩ＋　、’ｌ　ｌＵｊ
　＋ｒｒｒ　［ｇ＋であり、ｒＪｉｊ図と同等の部分に
ついては同＝−付号がイ」されている１゜ ＋、’Ｓ　、巳１から明らかな如く、検知器受光窓４′
の前方に１：：１状のガイド１０を設けることによって
１ｉｉｌｉ熱村から兄生じたアウトガス２０が受光窓４
′に回り込んで（Ｊ〕ｉｉするのを逃ぎることができる
。ところでこのガイド１０はできるだけ熱の吸収をしな
いようにその内１ｔｉｉを鏡面にするのが好ましいので
あるが、鋭面仕］ユげしたガイドＪｊ’＋成では、迷光
′３ｎ（ｌ現測対象となる正規のルートを経た純梓な赤
外線ではなく二次反射光や衛星２の内部で発生したメ１
、”）ｌＦ’ｊ！等の総称）が検知器に入射するのを阻
止できず、したがってたとえば矢印Ｃ方向から侵入して
赤外Ａ：’ｒ”−ガイド］（）の内面１（トに反Ｂして
受光窓・１′に人別する迷光３０によって検知器４によ
る赤外）・：＋１９の硯１ｉｉｉ１信！１゛↓゛毒性が
阻害される問題を生じていた５、 （ｃｌｌ　発明の目的 本発明は−に記のような従来の欠点を補正するためにな
さ［したもので赤外線ガイドの内面に設けた迷光反射（
ｊν造によって赤外線検知どの信頼性を向」二させた放
射冷却器を提供することを目的とするものである。Where is the above infrared? '15 The guide 10 is placed between the foul board 0 and the shield temporary 7; t7
'i shite' Jlj A! It has a role II that prevents people from doing this. The 21st〈1 expands the main composition of C'1iii υ (I + expressed in a katsu style, 'l lUj
+rrr [g+, and the parts equivalent to those in the rJij diagram are 1゜+, 'S, 'S,' where the same = - symbol is added to the same part as in the rJij diagram.
By providing a 1::1 shaped guide 10 in front of the window, the outgas 20 generated from the heat source can be transferred to the light receiving window 4.
By the way, it is preferable that 1tii of this guide 10 has a mirror surface so as not to absorb as much heat as possible, but the sharp surface In the guided guide Jj' + formed, stray light '3n (l is not pure infrared rays that have passed through the regular route that is currently being measured, but secondary reflected light and light generated inside satellite 2).
, ``)lF'j!, etc.) cannot be prevented from entering the detector, and therefore, for example, it enters from the direction of arrow C and enters the infrared rays A:'r''-guide] ( ) into the inner surface 1 ( Infrared light from detector 4 by stray light 30 that separates people from the light-receiving window 1' by anti-B): +19 inkstone 1iii1 signal! 1゛↓〛There was a problem that toxicity was inhibited. Stray light reflection (
The object of the present invention is to provide a radiation cooler that improves the reliability of infrared detection through its construction.

（ｅ）　発明の梠−成 そしてこの目的は本発明によれば人工ｔＦｉｆ星に搭載
され入射する赤外線を受光する赤外線検知器と、該検知
器の赤外線受光窓の外周部を筒状に蔽うように形成され
た赤外線ガイドとを具備して成り、１）ＩＪ記赤外尿検
知器を宇宙空間への熱放射によって冷却する放射１１７
却器ζこおいて、＋ｊｉＪ記赤外線赤外線ガイドを迷光
反射（１・！造としたことを特徴とする放射冷却）；）
；を提供することによって達成される。(e) The purpose of the invention is to provide an infrared detector which is mounted on an artificial tFif star and receives incoming infrared rays, and which covers the outer periphery of the infrared receiving window of the detector in a cylindrical shape. 1) a radiation 117 that cools the infrared urine detector described in IJ by thermal radiation into outer space;
In the cooling device ζ, the +jiJ infrared infrared guide is reflected by stray light (radiative cooling characterized by having a structure of 1.!);)
This is achieved by providing;

（ｆ）　発明の実施例 以１７本発明の実６１′［例をＩＪＩ簡によって詳述す
る。(f) Embodiments of the Invention The following 17 embodiments of the present invention will be described in detail with reference to IJI.

第；３図は本発明による放射冷却器の特徴である赤夕１
傅ｊ；１ガイ）・の４（−！造を説明するためのイ１ｉ
ｉ１１１）；　ＩＦＩＩ図、第４図（，１）〜謔は赤外
線ガイドの４’ｌ゛、ｉ造の変形例を佼式的に表現した
側断１１■図であり、これらの図において＋Ｊｉ１図と
同等の部分については同−初号を付している。また以下
の説明において第１ド１．第２図の説明と重復する部分
は心室省略する。なお本発明は赤外Ｉ！５．１カイトＱ
〕内面を迷光反！２Ｊ’　４１゛！Ｉ’造とした点に１
．１徴を有するものであるから、この特徴についての説
明を重点的に行なう。Figure 3 shows Akatsuki 1, which is a feature of the radiation cooler according to the present invention.
傅j；１guy）・の４（－!
i111); IFII diagrams, Figures 4 (, 1) to 11 are side cross-sectional views 11-1 representing a modification of the 4'l゛, i-shaped infrared guide in a formal manner; Parts that are equivalent to the above are given the same initial number. Also, in the following explanation, the first word 1. Parts that overlap with the description of FIG. 2 will be omitted from the ventricle. The present invention is based on infrared I! 5.1 Kite Q
] Anti-stray light inside! 2J' 41゛! 1 on the point I made
．． Since it has one characteristic, we will focus on explaining this characteristic.

第３図は筒状に形成された赤外が、：：　フｆイド１０
の内＋ｔ＋ｒ　１（どを衛星２側へ接近するにしたがっ
てＩ＋２１面積が縮小するようなテーパ状に形成すると
ともに金メッキを施して、たとえば矢印Ｃ方向から侵入
する迷光３０（不要熱輻射）を内面１０′と底面】（）
“の２面で反射して赤外線検知器４の受光窓４′へは入
射させない４１ケ造とした例であって、このような４．
Ｎｊ　造とすることによって迷光３０が赤外ａ検知器４
の受光窓４′に入射し、正規ルートである矢印へ方向か
ら入射する赤外線９を妨害して赤外線検知器４による観
測データの信頼性を阻害される現象が著しく改良される
。Figure 3 shows that the infrared rays formed in a cylindrical shape are
+t+r 1 (I+21) is formed into a tapered shape so that the area I+21 decreases as it approaches the satellite 2 side, and is plated with gold to prevent stray light 30 (unnecessary thermal radiation) entering from the direction of arrow C, for example, to ′ and bottom] ()
This is an example of a 41-piece structure in which the infrared rays are reflected by two surfaces of the infrared rays and do not enter the light-receiving window 4' of the infrared detector 4.
Nj structure allows stray light 30 to be detected by the infrared a detector 4.
The phenomenon in which the infrared rays 9 which enter the light receiving window 4' and which are incident from the direction of the arrow which is the normal route is obstructed and the reliability of observation data by the infrared detector 4 is impaired is significantly improved.

第４図（ａ）はガイド１（＋の内面ｌ（どに第３図と同
様のテーバ形状を複数個形成させた迷光３００反射１１
を造で、第３図構造と同等の効果をねらった第１の変形
例であり、矢印り方向から内面１０′に入射した迷光３
（）は第３図で説明したとおりの経路を経て矢印Ｄ′方
向に放出される。Figure 4 (a) shows the stray light 300 reflected 11 formed with multiple Taber shapes similar to those in Figure 3 on the inner surface of the guide 1 (+).
This is the first modified example that aims to achieve the same effect as the structure shown in Fig. 3.
( ) is emitted in the direction of arrow D' through the path explained in FIG.

第４図（１〕）は赤外線ガイド１Ｆ＋の内ｉ＋４ｉ　＋
ｏ′が”ねじ状”に形成され、矢印Ｅ方向から人別する
迷光、３０が、ねじｕ＋ｒ　１ｔｌｌ　ｌこ反射して矢
印Ｅ′方向へ放出され、検知器４には入射しない桁造と
した第２の変形例である。Figure 4 (1) shows i+4i + of the infrared guide 1F+.
o' is formed in a "screw shape", and the stray light 30 that separates people from the direction of arrow E is reflected from the screw and emitted in the direction of arrow E', and does not enter the detector 4. This is a second modification.

第４図（ｃ）はガイド］（）の内面ｌ（どを蛇）良状の
ベローズ形状］０２とし矢印Ｆ方向から入射する迷光３
０を反射し反対側の面で再び反射させて矢印Ｆ′方向へ
放出する弔３υ）変形例を示す。Fig. 4 (c) shows the guide] () whose inner surface is a good bellows shape] 02, and stray light 3 enters from the direction of arrow F.
3υ) A modified example is shown in which the light is reflected at the opposite surface and then emitted in the direction of arrow F'.

化４図（（１）はカイト１０の内ｉｔ＋ｉ　Ｉｆ白こ検
知器４側が拡張され反対側が縮小された漏斗に似た形状
のｌｄｌ光Ｉ’Ｊ　１０３を複数個設け、矢印Ｇ方向か
ら入射する迷光、３０をＩＸｌの如く反射して失印Ｇ′
方向へ放出する構造とした第４の変形例である。、 このように赤外ｉ・１１！ガイド１．（ｌの内凹１０′
をＪ’ｉ＋７．１視することぜこよ、って赤外縁杖知器
４の受光１式４′には正規ルー１・からの赤外線１）の
みが有効に入射され、迷光、３（）は反りｊによって１
ｊｊｊ衰させられながら検知器４の反対１ｉｔ：Ｉへ放
出される。、 （ｇ）　兄、ジ１の効果 以１−詳Ａ：１１に説明したように本発明の放射冷却器
は々ｊζ外縁４λり、（１器に赤外憬を誘尋する赤外線
ガイドの内１１１１４１′’ｒ造の改良によって（）ミ
知器の機能を妨害する迷光の入射を的確にｊｉｌｔ　＋
ｌユしイ（ｉるといつｔこ効果大なるものである。Figure 4 ((1) shows the it+i If white spot detector 4 side of the kite 10 is expanded and the opposite side is contracted. A plurality of ldl lights I'J 103 shaped like a funnel are provided and enter from the direction of arrow G. Stray light, reflecting 30 like IXl and losing the mark G'
This is a fourth modification example having a structure in which the light is emitted in the direction. , Infrared i-11 like this! Guide 1. (inner recess 10' of l
Therefore, only the infrared rays 1) from the regular Lu 1) are effectively incident on the light receiving set 4' of the infrared edge detector 4, and the stray light 3() is 1 by warp j
It is emitted to the opposite side of the detector 4 1it:I while being attenuated. , (g) Effects of Ji 1 - Details A: As explained in 11, the radiation cooler of the present invention has an outer edge of 4λ, By improving the structure of 111141'', we can accurately prevent the incidence of stray light that interferes with the function of the detector.
(It has a great effect when I do it.)

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は放射冷却器と地球との関係を説明するだめの図
、第２図は放射冷却器に具備された従来型赤外線ガイド
を説明するための図、第３図は本発明による放射冷却器
の赤外線ガイドの（’ｆ’ｊ造を説明するための図、第
４１ｇｉ　（ａ）〜（ｄ）は本気間に係る赤外線ガイド
の変形例を説明するための図である。 図面において、１は地球、２は人工衛星本体、３はミラ
ー、４は赤外線検知器、４′は受光窓、５は冷却＋１ｉ
、６は反射板、７はシールド板、８は熱光線、９は赤外
線、１０は赤外線ガイド、１（どはガイシ、べ３０は迷
光、５０は冷却板５２反射板０．シールド板７を具備し
た放射冷却器、１００は宇宙空間、１０１はねじ曲、１
０２はベローズ形状、１０；３は阻光壁をそれぞれ示す
。 第　１　図 ０ 第２図 第　３　図Figure 1 is a diagram to explain the relationship between the radiation cooler and the earth, Figure 2 is a diagram to explain the conventional infrared guide included in the radiation cooler, and Figure 3 is the radiation cooling according to the present invention. Figure 41 (a) to (d) are diagrams for explaining the structure of the infrared guide of the device. is the earth, 2 is the satellite body, 3 is the mirror, 4 is the infrared detector, 4' is the light receiving window, 5 is the cooling +1i
, 6 is a reflector, 7 is a shield plate, 8 is a heat ray, 9 is an infrared ray, 10 is an infrared guide, 1 is an insulator, 30 is a stray light, 50 is a cooling plate 52, a reflector 0, and a shield plate 7. radiation cooler, 100 is outer space, 101 is torsion, 1
02 indicates a bellows shape, and 10; 3 indicates a light blocking wall. Figure 1 Figure 0 Figure 2 Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 人工衛星に搭載されて入射する赤外線を受光する赤外線
検知器と、該検知器の赤外線受光窓の外周ｔ：１；を１
：テ）状に蔽うように形成された赤外穆ガイドとを共蘭
して成り、＋、＋ｉＪ記赤外線検知器を宇宙空間への熱
放射によって冷却する放射冷却器において、ｒｍ記赤外
線ガイドの内面を迷光反射措造としたことを特徴とする
放射冷却器、。An infrared detector mounted on an artificial satellite to receive incoming infrared rays, and an outer circumference t of the infrared receiving window of the detector: 1;
In a radiation cooler that cools the infrared detector marked +, +iJ by heat radiation to outer space, the infrared guide marked rm is A radiation cooler characterized by having a stray light reflecting structure on its inner surface.