摘要。起源太空望远镜(起源)对先前红外任务的科学能力的显着改善是基于其冷望远镜(4.5 K)与低噪声FAR-FAR-FAR-FAR-FAR-FAR-FER-FER-FER-FECTORS和超级IR探测器相结合的。少数新技术将使起源能够接近自然天然背景施加的基本灵敏度限制并提供开创性的科学。本文介绍了一个强大的计划,以使起源任务成熟,从而使Cryocooler技术从当前的最新技术(SOA)到技术准备水平(TRL)5到2025年,并通过Mission Preliminal Desirdiniary Design Review到TRL 6。与今天的SOA相对应的输入TRL为4或5,具体取决于所讨论的技术。©作者。由SPIE发表在创意共享归因4.0未体育许可下。全部或部分分配或复制这项工作需要完全归因于包括其doi在内的原始出版物。[doi:10.1117/1.jatis.7.1.011008]
主动的冷冻启动项目将展示一个6个单位(6U)立方体平台的高级热控制系统。将开发一个微型,主动热控制系统,其中将开发从热载荷到辐射器的封闭环中循环的流体。将与该系统集成一个微型低温冷却器,以形成一个两阶段的热控制系统。关键组件将通过使用先进的添加剂制造技术来微型化,从而导致用于证明这些技术的热测试床。以前的立方体任务尚未解决主动热控制系统的问题,也没有任何过去或当前的立方体任务包括低温仪器。这项主动的冷冻表演开发工作将为立方体提供全新的能力,并构成与立方体热控制中最先进的主要进步。活性流体环将支持从热负载中卸下30瓦的30瓦,而商业生产的冷冻机(适用于立方体)将为75-100 K范围的探测器提供冷却。由于低地球轨道(LEO)环境通常对于被动的低温散热器来说太热了,因此使用合并的活性热系统加热方法和冷冻机器将支持未来任务的最大多样性。铝制的超声添加剂制造将用于在立方体的结构机箱内构建流体通道和其他元素,以产生紧凑的系统。
本文介绍了一种新型航天器低温冷却器,它利用惰性气体中的共振高振幅声波来泵送热量。热声循环的相位由热传导提供。这种“自然”相位使整个制冷机仅靠一个移动部件(扬声器振膜)即可运行。1992 年 1 月,发现号航天飞机 (STS-42) 搭载了一台太空级热声制冷机。它完全自主,没有滑动密封,不需要润滑,主要使用公差较低的机加工零件,并且不包含任何昂贵的组件。事实证明,热声制冷机是食品冷藏/冷冻机和商用/住宅空调的有力候选者。本文介绍了太空热声制冷机 (STAR) 的设计和性能。
SSPL 从研发走向生产的梦想已经结出硕果,其产品系列完全由其自主开发。GaN MMIC、高功率激光二极管、与红外探测相关的关键子技术以及基于 MEMS、声发射和 SAW 设备的传感器是 SSPL 的旗舰开发领域。这些技术领域的产品包括功率放大器、低噪声放大器、芯片形式的 SPDT 开关、SiC 单晶晶片、单发射器光纤耦合激光二极管、斯特林制冷机、红外敏感材料、MEMS g 开关、e-Nasika CWA 探测器和用于爆炸物检测的基于 CNT 的 n-Nose。SSPL 开发的多项技术和产品已被 DRDO 实验室和太空应用所接受和使用。
微型斯特林制冷机广泛应用于车载、机载和舰载战术红外系统,具有效率高、体积小、重量轻、制冷快、振动小、工作温度范围广等优点。随着红外探测器的快速发展,热成像系统对制冷机的性能和可靠性提出了更高的要求,世界各国的制冷机制造商都在努力提高产品的可靠性。本文首先介绍了可靠性的一些基本概念以及RICOR、Thales Cryogenics和BAE等公司的可靠性预计方法。其次介绍了20世纪50年代以来战术微型斯特林制冷机的可靠性增长和发展趋势。最后介绍了几种可靠性加速方法。航天用斯特林制冷机成本高、可靠性高,不在本文讨论范围之内。
当您读到这篇文章时,CSA 低温冷却器基础短期课程可能已经结束了。短期课程将于 2022 年 6 月 27 日与国际低温冷却器会议同时举行。我们很高兴地看到,此次活动的注册人数与疫情前持平(甚至超过)。经过几年的艰难岁月,很高兴看到人们再次感到更自在地参加活动!我要衷心感谢我们的短期课程讲师:NIST Boulder 名誉顾问 Ray Radebaugh 博士和美国住友低温技术公司的 Ralph Longsworth 博士。我们认识到规划短期课程需要花费的时间和精力,我们非常感谢您自愿抽出时间与其他行业专业人士分享您的知识。
NbN 技术可在 8.5 K 下运行,因此在 4 K 附近的低温下运行是理想的。然而,随着结密度的增加,结的自热会在阵列和冷头之间产生显著的热梯度。因此,需要仔细设计整个系统以保持可接受的操作裕度。我们开发了一种量热测量技术来表征系统变量,并用它来评估几种不同的 PJVS 配置。该技术使用 PJVS 子阵列作为热源和温度传感器,结合时间门控测量技术来表征系统的热响应。使用包含 Pb 热质量的无源热过滤器来减少低温冷却器的温度振荡。我们的结果表明,通过适当的系统设计,在小型(额定容量为 100 mW,温度为 4.2 K)低温冷却器上运行实用的 10 V PJVS 是可能的。
摘要。我们报告了调整詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)设计的调查,满足了Origins太空望远镜的需求和要求。引入并详细介绍了JWST设计的设备和JWST设计的绝缘材料所需的修改和隔热。Webb热模型被修改为原始设计,并用于预测18和4.5 K的热载荷。我们还描述了JWST中红外仪器的冷冻仪所需的开发,以达到原始温度所需的温度。讨论了各种修改的冷冻机的功能。我们表明需要三个修改的冷却器来实现起源所需的性能。最后,我们证明可以在韦伯体系结构中容纳基线仪器和所需的冷却器以获得数量,质量和功率。©作者。由SPIE发表在创意共享归因4.0未体育许可下。全部或部分分发或复制此工作需要完全归因于原始出版物,包括其DOI。[doi:10.1117/1.jatis.7.1 .011006]