Кріогенна автоматизована установка для атестації характеристик оптичних фільтрів та фотоприймачів "CRYО F — PHR"

Abstract

Вступ. Стрімкий розвиток оборонних галузей техніки зумовив суттєву актуальність проблем атестації оптичних фільтрів та фотоприймачів. Проблематика. Атестація характеристик оптичних фільтрів та фотоприймачів на метрологічному рівні є проблемою, оскільки результати вимірювань, отриманих в низці послідовних експериментів, взагалі порівняти практично не можливо. Мета. Ідеальним рішенням сукупності зазначених проблем є створення кріогенної автоматизованої установки для атестації характеристик оптичних фільтрів та фотоприймачів в діапазоні температур 2,5—300 К в умовах одного експерименту. Матеріали й методи. Матеріалом розробки є конструкція кріогенної частини установки, ефективність якої визначається аналізом теплового балансу модулів, та методика атестації фільтрів та фотоприймачів в умовах одного експерименту. Результати. Розроблено та охарактеризовано установку «CRYО F—PHR», кріогенну частину якої виконано з функціонально завершених модулів касети з тримачем фотоприймачів, здатного до повного обертання, та модуля касети з фільтрами, також з можливістю повного обертання останньої. Кожен модуль з екранами захисту обладнано власною системою охолодження та утримання заданої температури, а також струмоз’ємниками й пристроями ідентифікації номера фотоприймача та фільтра в робочому положенні. Висновки. Конструкція установки та відповідна методика досліджень забезпечують рішення всього комплексу проблем атестації характеристик оптичних фільтрів та фотоприймачів в діапазоні температур 2,5—300 К на метрологічному рівні в умовах одного експерименту та імітацію їхньої реальної роботи у штатному режимі. За наявними перевагами конструкції та оперативністю атестації в умовах одного експерименту запропонована установка суттєво перевищує відомі аналоги.

Introduction. Defense technology industries rapidly growing, the problem of certification of optical filters and photodetectors becomes very relevant. Problem Statement. Certification of the characteristics of optical filters and photodetectors at the metrological level is complicated by the fact that measurement results obtained in a series of consecutive experiments are practically incomparable. Purpose. An ideal solution of the whole complex of problems is to create an automated cryogenic installation for certifying the characteristics of optical filters and photodetectors within the temperature range from 2.5 to 300 K, in single experiment. Materials and Methods. The material of this research is a design of the cryogenic part of the installation. Its efficiency is determined by analyzing the thermal balance modules and by the method of certification of filters and photode tec tors in single experiment. Results. CRYO F — PHP installation has been proposed, its cryogenic part consists of a functionally completed fully rotating cassette module with a holder of photoelectric sensors and a module with fully rotating cassette with filters. Each module has shields and is equipped with its own system for cooling and maintaining the desired temperature, as well as with current collectors and identifiers of the number of photodetector and filter in the operating position. Conclusions. The installation design and the corresponding research methodology provide a solution to the whole complex of problems related to certifying the parameters of optical filters and photodetectors in the temperature range from 2.5 to 300K, at the metrological level, in single experiment and simulating their real operation in normal conditions. Due to advantages of the design and efficiency of certification in a single experiment, the proposed installation significantly surpasses the known analogs.

Введение. Стремительный рост оборонных отраслей техники обусловил существенную актуальность проблем аттестации оптических фильтров и фотоприемников. Проблематика. Аттестации характеристик оптических фильтров и фотоприемников на метрологическом уровне является проблемой, так как результаты измерений, полученных в ряде последовательных экспериментов, сравнить практически невозможно. Цель. Идеальным решением совокупности определенных проблем является создание криогенной автоматизированной установки для аттестации характеристик оптических фильтров и фотоприемников в диапазоне температур 2,5—300 К в условиях одного эксперимента. Материалы и методы. Материалом разработки является конструкция криогенной части установки, эффективность которой определяется анализом теплового баланса модулей, и методикой аттестации фильтров и фотоприемников в условиях одного эксперимента. Результаты. Разработана и охарактеризирована установка «СRYO F — PHR», криогенная часть которой выполнена из функционально завершенных модуля кассеты с полностью вращаемым держателем фотоприемников и модуля полностью вращаемой кассеты с фильтрами. Каждый модуль с экранами защиты обустроен собственной системой охлаждения и поддержания заданной температуры, а также токосъемниками и устройствами идентификации номера фотоприемника и фильтра в рабочем положении. Выводы. Конструкция установки и соответствующая методика исследований обеспечивают решение всего комплекса проблем аттестации характеристик оптических фильтров и фотоприемников в диапазоне температур 2,5—300 К на метрологическом уровне в условиях одного эксперимента и имитацию их реальной работы в штатном режиме. По существующим достоинствам конструкции и оперативностью проведения аттестации в условиях одного эксперимента предложенная установка существенно превосходит известные аналоги.