低温技术在航天领域应用的国外发展情况

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1、低温技术在航天领域应用的国外发展情况本文由随州随县贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。维普资讯http://www.cqvip.com２００２年第５期　总第１９期　２低　温　工程　Ｎｏ．　２０　５０２Ｓｍ　Ｎｏ．２　ｕ１９ＣＹＯＮＣ　ＲＧＥＩＳ低温技术在航天领域应用的国外发展情况　肖福根　刘国青　胡朝斌　（京卫星环境工程研究所北北京　１￣２）０９　摘要从能量耗散、工作温度两个主要技术指标上介绍了一些典型低温光子　传感器；从空间制冷机的寿命、所需要的电能分配、质量和防振要求等主要方面介　绍在进行航天器低

2、温系统设计时需要考虑的一些因素；从工作温度和制冷量和效率　等技术指标上介绍国外空间低温制冷机的发展状况、未来发展动态和关键技术研究　计划；最后介绍国外空间探测的一些实验研究项目。　主题词低温学低温传感器空间制冷机低温航天器情报研究　１前言　目前，低温科学技术的发展日趋成熟，广泛应用于工农业各个方面和科学技术的不同领　域，还形成了不少边缘学科，如低温电子学、低温生物学和低温医学等，因此低温科学技术　的发展将会有力地促进其它科学技术的发展。　在最近２０年，许多承担宇宙物理学探测任务的航天器使用了低温设备，它们的高温区　为ｌ　　１０Ｋ，如１８０Ｋ０　９３年发

3、射的红外宇宙探测卫星（ＲＳｎｒｒ　ｓｎｍｃｌＳｔｌｅ、ＩＡ：ＩａｅＡｔｏｉａａｌｔ）　ｆｄｒｏ　ｅｉ１８９９年发射的宇宙背景探测器（ＯＥ：ＣｓｉＢｃｇｏｎ　ｘｌｅ）９５发射的红外空间　ＣＢｏｍｃａｋｒｄＥｐｒ、１９年　ｕｏｒ探测器（ＳＩＯ：ＩｆｒｄＳａｅＯｓｒａｒ）等；还有许多待研究或正研究的新空间任务，将开　ｎｒｅ　ｐ　ｂｅｖｔｙａｃｏ展低温技术在空间探测的实验研究，如ＨｒｅＰａｃ、Ｓｅｈｌｌｋ跚ｃ／ｎ度约为８　５Ｋ左右。　、Ｎｓ。在一些军事探测　ＧＴ等卫星（Ｈｌｓ、地球观测卫星（Ｓｏ）如ｅｏ）ｉ如ｐｔ、气象卫星（ＭＧ，它们的红外探测器工作温　如ｓ）

4、２空间低温传感器　低温传感器在空间应用主要用于空间物理学和行星科学的研究。在空间探测方面所采用　的低温传感器常选用低温光子传感器，与传统传感器相比，低温光子传感器具有两个重要特　点：灵敏度高和能量分辨率好。　一般用灵敏度和能量分辨率两个指标来评价低温光子传感器的性能。灵敏度可用噪声等　效功率（Ｅ）表示，即指在信噪比不变的情况下所需要的输入功率数。能量分辨率可用解　ＮＰ析能力表示，即Ｅ△Ｅ：／　，Ｅ为传感器对一个单色激励响应最大能量的一半（Ｅ：／　△△Ａ　本文于２ＯＯ２年６月２日收到。肖福根，男，３０７岁，工程师。　维普资讯http://www.cqvi

5、p.com第５期　低温技术在航天领域应用的国外发展情况　５　５ｍａＥ２ｏｘ／）　在表１介绍了一些典型低温光子传感器的能量耗散、工作温度和传感器尺寸等参数。　１６９５年美国贝尔实验室的青年科学家Ｐｎｉｅｚｓ和Ｗｉｏ研究银河系辐射源实验的接收　ａｌｎ在ｓ系统中，探测到一个辐射温度为３Ｋ的宇宙微波背景辐射源，这说明宇宙空间是一个背景温　　度约为３Ｋ、吸收率为１　的冷黑空间。１８９３年用ＩＡＳ卫星上探测器对银河系的冷体进行探　Ｒ测，发现在银河系存在２　０Ｋ～３　０Ｋ的冷体，这些冷体被证明是星际尘埃。　远红外天文传感器所调查物体的温度比可见光／近红外天文传感器所

6、观测物体的温度低，　因为在低温和低光子通量情况下，半导体材料的导电率受到被吸收的ｍ光子的影响，ｍ光　子能够引起杂质和自由电荷载体电离。　表１低温光子传感器和Ｓｔｓ感器的主要特性　Ｑｒ传ｍ传感器　类　型　工作温度范围／　ＫＭｉｎ　Ｍａ　Ｘ能量耗散范围／Ｗ　ｒ）ｒ【ｌ　ａ像素　／ａ　／ｎ阵列　波段　／ｎ×ｎ　Ｇ晶体　ｅＳＣＤｉＣ　　５　０ｌ０—２ｏ５０　ｌｏ０　３０ｏ　Ｏ　Ｏ１．　Ｏ　２　０ｌｏ０ｏ０　１—３　００＜ｌ　Ｏ１６０　丫射线　Ｘ可见光　／Ｘ—ＵＶ—ｓ　Ｖｉ＿ＳＪ　ｒｓＯ．ｌＯ　ｌ　ｌ　Ｏ一１６０—　０２—５　０ｌ３０　近红外　“热量计　一Ｏ０　

7、．５Ｏ３．　ｌ一Ｏ　１一ｌ０ｌ　ｌｏ０　＜ｌｏ０　Ｘ　Ｘ－—ｓ　ＵＶＶｉ＿ＴＳ　Ｅｓ光敏电阻　Ｏ０　．５Ｏ３．　１—　Ｏｎｌ？　ｏ１ｏ０　＜０　１ｏ近红外　３　０一ｌｏ０　０Ｏ　．ｌＯ０　．２３５　０—０１６０　近红外　ＮＩＲ　光敏电阻　一ＭＩ　Ｒ２　０２　ＯＯ　．ｌＯ０　．２５０一ｌｏ０　＜ｌ４０　中红外　光敏电阻　ｌ　一２　Ｏ０ｌ．ｏ　Ｏ０３．ｏ　５０—１ｏ０　＜ｌ３Ｏ　远红外　ｎＲ　亚毫米　辐射热计　Ｏ．　１Ｏ．　３ｌ９Ｏ一　ｌ　０—ｌｏ一５ｏ００　＜ｌｏ０　￣ｌ－ｌｂｍｎ　ＳｔＯ　Ｑａ￣（］）Ｌ【　Ｓ１　４　１一　Ｏ也ｌ一　Ｏ“Ｎ　ａＮ　ａ读数

8、／加速　度计　（）Ｇ：Ｇ传感器　１ｅａ在ＩＳＯ航天器上安装的一个宽带光度计，其传感器为Ｇ：Ｇ传