专利名称：一种带有异形冷屏的红外焦平面列阵探测器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光电探测器中的一种带有异形冷屏的红外焦平面列阵探测器。
单元探测器的冷屏中间开孔一般是圆形的，焦平面列阵探测器的冷屏中间开孔一般是矩形，以此来限制背景辐射通量，降低背景光电流的散粒噪声，从而提高探测器信噪比。但是由于焦平面列阵探测器光敏元的单元所处位置的不同，所对应的窗口的视场角是不一样的，所以会导致探测率的不均匀性。
本实用新型的目的是提出一种能有效减少背景辐射的入射，使处于不同位置的光敏元单元的视场角的差别大大缩小的异形冷屏。带有这种异形冷屏的红外焦平面列阵探测器可以使器件的探测率均匀化，图象的质量得到提高。
本实用新型的带有异形冷屏的红外焦平面列阵探测器包括外壳体2和内胆3构成中间夹有真空夹层4的杜瓦1，外壳体的顶端带有抽气口5和光敏元接线柱6，内胆的顶端带有注入液氮的注入口7，内胆的内腔装有液氮8，内胆的外底部置有光敏元9，与光敏元相对的外壳体底部置有红外窗口10，在红外窗口与光敏元之间装有异形冷屏11。所说的异形冷屏为中间开有一异形孔，该异形孔由二条短边是直线，二条长边是圆的一段弧线构成。异形孔的位置应与光敏元的位置一致。所说的光敏元为1-10×500线列。本实用新型有如下的优点1．由于异形冷屏的异形孔为二边宽，越往中间越窄的形状，使光敏元中间单元所对应的视场角有所减小，而边上单元所对应的视场角基本不变，则较大缩小了中间单元与边上单元所对应的视场角的差别，便提高了列阵器件探测率的均匀性。
2．由于冷屏的异形孔对背景的开口很小，只是局限于探测器正上方很小的范围，所以探测器的光敏面除了接收远处的探测目标的入射辐射外，只接受很少的其他方向的背景入射，提高了有用信号的比例，从而有助于提高信噪比。
3．背景量的减少，直接减少了焦平面探测器的暗电流，使二极管的动态电阻得到很大的提高，在其他条件不变的情况下，提高了探测器的优值R0A，也便提高了由其所决定的探测率。


图1为本实用新型的带有异形冷屏红外焦平面列阵探测器的结构示意图；图2为异形冷屏平面示意图；图3为异形开孔冷屏结构下的视场角随列阵器件光敏元单元位置分布的变化图；图4为矩形开孔冷屏结构下的视场角随列阵器件光敏元单元位置分布的变化图。
以下结合附图，对本实用新型实施例作详细说明如图1所示的结构，带有异形冷屏的红外焦平面列阵探测器包括外壳体2和内胆3构成中间夹有真空夹层4的杜瓦1，外壳体的顶端带有抽气口5和光敏元接线柱6，内胆的顶端带有注入液氮的注入口7，内胆的内腔装有液氮8，内胆的外底部置有光敏元9，光敏元为n=500线列，光敏元长度为1=1.5cm，与光敏元相对的外壳体底部置有红外窗口10，在红外窗口与光敏元之间装有异形冷屏11，光敏元与异形冷屏的距离为h=1cm。异形冷屏为中间开有一异形孔，异形孔的二条短边是直线为b=0.3cm，二条长边是圆的一段弧线，弧长为a=2cm。异形孔的长度方向应与光敏元的线列方向一致。
视场角随列阵器件光敏元单元位置分布的关系式为Ωi=∫-a/2a/2da∫ab*h2(h2+ai2+bi2)2,]]>Ωi为第i个单元的视场角，ai,bi为积分点离中心点的距离，它们的数值由上述的a,b,l,h,n决定，b的积分范围由r和b决定，r为圆弧的半径为5cm。经计算机处理得出如图3所示的结果。从图中可以看出，由于冷屏开孔的异形，使视场角随单元位置的变化变得均匀了许多，边上和中间象元的不均匀性只有5％。当冷屏开孔为矩形时，根据上述的关系式，经计算机处理得出如图4所示的结果。很明显，视场角是中间大，两边小，它的不均匀性达到了16％。
从上述的实施例结果可以看出，选取适当的参数可以使整列单元的视场角趋于相等，从而提高了器件探测率的均匀性。
权利要求1．一种带有异形冷屏的红外焦平面列阵探测器包括外壳体(2)和内胆(3)构成中间夹有真空夹层(4)的杜瓦(1)，外壳体的顶端带有抽气口(5)和光敏元接线柱(6)，内胆的顶端带有注入液氮的注入口(7)，内胆的内腔装有液氮(8)，内胆的外底部置有光敏元(9)，与光敏元相对的外壳体底部置有红外窗口(10)，其特征在于在红外窗口与光敏元之间装有异形冷屏(11)，所说的异形冷屏为中间开有一异形孔，该异形孔由二条短边是直线，二条长边是圆的一段弧线构成，异形孔的位置应与光敏元的位置一致。
2．根据权利要求1一种带有异形冷屏的红外焦平面列阵探测器，其特征在于所说的光敏元为1-10×500线列。
专利摘要一种带有异形冷屏的红外焦平面列阵探测器,包括:外壳体和内胆构成中间夹有真空夹层的杜瓦,外壳体的顶端带有抽气口和光敏元接线柱,内胆的顶端带有注入液氮的注入口,内胆内装有液氮,内胆的外底部置有光敏元,与光敏元相对的外壳体底部置有红外窗口,在红外窗口与光敏元之间装有异形开孔的冷屏。异形孔具有二边宽,中间窄的形状,使光敏元中间单元所对应的视场角有所减小,而边上单元所对应的视场角基本不变,从而较大地缩小了中间单元与边上单元所对应的视场角的差别,提高了列阵器件探测率的均匀性。
文档编号G01N21/35GK2463829SQ00259499
公开日2001年12月5日 申请日期2000年12月7日 优先权日2000年12月7日
发明者朱立振, 李言谨 申请人:中国科学院上海技术物理研究所