吕海燕 1,2,3洪占勇 1,2,3,*杜先常 1,2,3
作者单位
摘要
1 安徽省航空结构件成型制造与装备实验室, 安徽 合肥 230009
2 合肥工业大学工业与装备技术研究院, 安徽 合肥 230009
3 科大国盾量子技术股份有限公司, 安徽 合肥 230088
负反馈雪崩光电二极管是一款单片集成负反馈电阻的砷化镓铟雪崩光电二极管光子计数器件。在基于负反馈雪崩光电二极管的单光子探测器中, 高灵敏度的制冷系统是保障其正常工作的必备条件。采用被动制冷和主动制冷相结合的方式, 设计了一套高灵敏度制冷系统。通过理论计算、仿真和实测该制冷系统, 表明该系统内部功耗降低58.63%, 且在室温25 oC和高温65 oC环境下, 该系统均能使负反馈雪崩光电二极管工作温度控制在 (-20 ± 0.3) oC, 具有环境适应性强、制冷温差大、制冷温度可控等优点。
光电子学 负反馈雪崩光电二极管 单光子探测器 半导体制冷 optoelectronics negative feedback avalanche photodiode single-photon detector semiconductor refrigeration 
量子电子学报
2023, 40(3): 400
作者单位
摘要
凯迈(洛阳)气源有限公司,河南 洛阳 471003
红外导引头制冷供气测试系统用于某**系统红外导引头制冷时间测试,验证一定压力下高压 氩气对导引头的制冷效果。本文介绍了该系统的组成和结构设计,主要采用高压氩气作为制冷气源, 通过高低温试验系统控制并模拟导引头实际工作温度,通过数据采集系统完成制冷时间、压力、温度 测试和成像显示。结合系统在工程应用中常见问题,提出了结构改进方案,通过多年的生产应用,验 证了该系统能够满足某型**系统红外导引头的批量测试需求。
红外导引头 制冷 氩气 高低温测试系统 数据采集系统 结构改进 infrared seeker, refrigeration, argon, high and lo 
红外技术
2022, 44(6): 609
作者单位
摘要
中国电子科技集团公司 第十一研究所 固体激光技术重点实验室,北京 100015
高功率光纤激光器通常采用如水冷散热方式进行控温,难以满足轻量化等的需求。而利用相变储能材料的特性,采用多相变控温技术,可大幅减小高功率光纤激光器系统的体积、重量。对光纤激光器的温控技术进行了分析,采用多相变温控技术,实现了波长1.08 μm、最大功率1.26 kW的全光纤激光输出,光-光效率75.4%,光束质量因子Mx2=1.21,My2=1.23,有效减小了激光器的体积和质量,为高功率光纤激光器的热管理提供了新方法。
光纤激光器 相变直冷 相变储能 热管理 fiber laser phase change refrigeration phase change energy storage thermal management 
强激光与粒子束
2022, 34(3): 031005
作者单位
摘要
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院 ,上海 200093
针对大功率光学器件和设备的热严重影响其稳定性、性能和使用寿命的问题,提出了一种基于能量回馈的智能高效热电散热系统。利用基于改进的增量式比例积分微分(PID)算法快速实现高精度温度控制,通过能量回收机制实现热电制冷器(TEC)制冷效率的提升。采用光伏充电为主、电源充电为辅的电源管理策略,通过上位机监测与控制实现对两组蓄电池的高效充放电切换。同时,利用Python+PyQt5为散热系统搭建可视化图形操作界面。研究表明,设计的实验系统实现了对TEC器件的电路信息监测与温度高效控制,可为解决大功率光学器件和系统的散热问题提供参考。
能量反馈 能量管理系统 改进PID算法 温控系统 热电制冷 半导体制冷 energy feedback energy management system improved PID algorithm temperature control system thermoelectric refrigeration semiconductor refrigeration 
光学仪器
2022, 44(1): 70
作者单位
摘要
1 河北工业大学 理学院, 天津 300401
2 河北工业大学 材料科学与工程学院, 天津 300401
3 河北冀雅电子有限公司, 河北 石家庄 050071
4 河北省平板显示器工程技术研究中心, 河北 石家庄 050071
温度变化会对液晶材料的电学特性产生影响。为了深入探究低温下液晶材料的电学特性, 首先, 液晶盒厚度和取向层厚度分别由紫外可见分光光度计和表面轮廓仪测量得到; 然后, 利用精密热台以及基于热电制冷工作原理自制的制冷装置控制液晶盒的温度, 使用校准后的精密LCR表分别测得低温和常温下液晶盒电容-电压(C-U)特性曲线, 由液晶盒电容模型得到液晶层C-U特性曲线, 基于该曲线与双盒模型, 得到了温度对4种液晶介电各向异性、弹性常数的影响。实验结果表明: 随着温度的升高, 正性液晶材料的介电各向异性从10.0增大至21.0, 弹性常数k11从17.0 pN减小至7.0 pN, k33从31.0p N减小至16.0 pN; 负性液晶材料的介电各向异性从-8.5增大至-3.0, k11从21.0 pN减小至11.0 pN, k33从31.0 pN减小至13.0 pN。即随着温度的升高, 正性液晶材料的介电各向异性和弹性常数k11、k33均不断减小; 负性液晶材料的介电各向异性不断增大, k11、k33呈现减小趋势。该结论对探究低温下提升液晶显示性能的方法有着重要意义。
介电各向异性 弹性常数 热电制冷 液晶盒电容模型 双盒模型 dielectric anisotropy elastic constant thermoelectric refrigeration capacitance model of LC cell dual-cell model 
液晶与显示
2021, 36(12): 1605
作者单位
摘要
深圳市计量质量检测研究院, 广东 深圳 518131
车用乙醇汽油是一种新型、 清洁的汽车燃料, 在燃烧过程中, 微量的重金属杂质对汽车的行驶和养护有着至关重要的影响, 一些燃烧产物可能会污染环境, 威胁人们的身体健康, 因此有必要对其中的微量元素进行控制。 以异辛烷稀释汽油样品, 电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法测定车用E10乙醇汽油中钠、 锌含量的方法, 选择钠和锌的分析谱线分别为: 589.592和213.857 nm, 实验优化了雾化气流量和蠕动泵速率对信背比的影响, 应用了半导体制冷雾化系统(雾化室温度设置为-10 ℃)降低了进样过程中溶液的挥发性, 保证了等离子体的稳定性, 同时, 实验研究了稀释比、 内标元素以及稀释剂的类型对测定结果的影响, 结果表明: (1)在-10 ℃低温下选择航空煤油为稀释剂, 钠和锌的回收率均在120%以上, Y内标比值均在1.20以上, 异辛烷为稀释剂时回收率和内标比值均满足要求, 可能是航空煤油在低温下的密度和黏度较大导致, 得出低温条件下异辛烷比航空煤油更适合作为乙醇汽油的稀释剂; (2)当选择Co做为内标元素时, 有些样品的内标元素比值在120%以上, Y为内标元素时, 样品的内标元素比值均满足要求, 可能是由于Co的稳定性较差或样品里含有Co, 得出Y比Co元素更适合做为乙醇汽油的内标元素; (3)本方法的钠和锌元素的检出限分别为0.013和0.005 mg·kg-1, 加标回收率为85.1%~106.0%, 相对标准偏差(RSD, n=7)为1.0%~4.8%; (4)通过与微波消解-ICP-OES法进行比较, 本方法的测定结果与加标理论值较接近, 弥补了微波消解法元素易损失的缺点。 此法具有快速、 灵敏、 准确的优点, 可应用于乙醇汽油中钠和锌元素的监测。
E10乙醇汽油 电感耦合等离子体发射光谱 半导体制冷雾化系统   Ethanol gasoline for motor vehicles(E10) ICP-OES Semiconductor refrigeration nebulizer system Sodium Zinc 
光谱学与光谱分析
2021, 41(3): 973
作者单位
摘要
1 湖北科技学院非动力核技术研发中心,咸宁 437100
2 湖北科技学院,辐射化学与功能材料湖北省重点实验室,咸宁 437100
磁制冷是一种高效、节能、环保的新型制冷技术,在气体液化、高能物理、超导技术等诸多领域具有广阔的应用前景。Gd基配位聚合物分子磁制冷材料不仅具有迷人的结构和优异的磁热效应,而且表现出良好的物理和化学稳定性,因而备受关注。本文主要从合成策略、结构与性能方面出发,综述了近年来Gd基配位聚合物分子磁制冷材料的研究进展,探讨了分子结构与磁性能之间的构效关系以及提高磁热效应的有效方法,并对今后的发展和面临的问题进行了讨论和展望。
钆基配位聚合物 磁热效应 磁熵变 磁制冷 Gd-based coordination polymer magnetocaloric effect magnetic entropy change magnetic refrigeration 
人工晶体学报
2020, 49(12): 2383
作者单位
摘要
北京空间机电研究所, 北京 100049
空间红外相机为提高成像质量,采用脉冲管制冷机对大面阵红外探测器进行制冷和杜瓦封装,形成杜瓦组件,使探测器工作在深低温环境下。冷指与热端之间仅靠脉冲管的薄壁结构连接,径向支撑刚度偏低,无法承受卫星发射阶段的振动,需对冷指增加支撑结构;但为提高制冷效率,又需要尽量增大连接探测器的冷指与制冷机热端之间的结构热阻,以减少结构间漏热。传统的方案是在冷指与热端之间增加金属支撑柱,但该结构会带来附加的漏热,且因为连接刚度较大,会由于装配及加工误差在脉冲管焊缝处产生较大的结构应力,影响组件性能。提出一种基于玻璃纤维束的冷指支撑结构,利用玻璃纤维束的高抗拉刚度及低抗弯刚度提高冷指径向支撑刚度的同时减小其在轴向上的结构应力;同时,玻璃纤维束的超低导热系数和小截面面积可以极大的提高结构热阻,显著减小附加漏热。与传统方案相比,玻璃纤维束支撑加强结构在提高冷指支撑刚度同时,将冷指与热端之间的结构热阻增大为原来的3 730倍,解决了冷指支撑加强结构既要求抗振性能好、又要求漏热小的难题,可适用于各种类型的大面阵红外探测器的杜瓦冷指支撑结构。
红外焦平面 杜瓦 制冷 玻璃纤维 infrared focal plane Dewar refrigeration glass fiber 
红外与激光工程
2020, 49(8): 20200060
作者单位
摘要
为了实现对甲烷和二氧化碳双气体一体化测量,设计了以两个窄带中红外发光二极管(LED)作为甲烷和二氧化碳测量光源、以两个光电二极管(PD)作为探测器敏感元件的双LED-PD光学测量结构,研制了中红外甲烷二氧化碳双气体传感系统。对谱线及光学器件的选择、双LED光源脉冲电流调制、温度补偿算法进行了研究。根据甲烷和二氧化碳气体的红外线吸收光谱特征进行光学测量结构的设计,利用LED器件高速响应特性完成双光源脉冲电流调制时序算法,即采用窄脉冲模式进行电流驱动。在温度实验分析的基础上,采用中值归一数据预处理得到温度影响因子,然后对温度影响因子进行线性拟合得出温度补偿算法。实验结果表明:传感系统的平均功耗低至38.3 mW;甲烷测量误差最小为0.06%(体积分数),二氧化碳测量误差最小为0.05%(体积分数),可满足煤矿中甲烷和二氧化碳双气体浓度低功耗、稳定可靠实时测量的要求。
光谱学 红外光谱 中红外光源 热电致冷 窄脉冲 甲烷检测 二氧化碳检测 
光学学报
2020, 40(23): 2330001
作者单位
摘要
北京遥感设备研究所,北京 100854
红外低背景探测技术主要应用在深空环境,系统灵敏度与自身背景辐射关系较大,如何有效抑制探测系统自身背景辐射一直是重点研究方向;识别一直是红外领域的研究热点,增加探测谱段是提高特征获取量的最有效方式。介绍了一种局部制冷分光的红外多波段探测技术,该技术采用探测器一体化设计思路,将折反结构光学系统局部集成到探测器内部随红外芯片一起制冷;再利用分光元件进行双路分光,实现双波段能力,如果结合叠层芯片可以有效拓展到多波段能力;通过光学自辐射仿真,比较不同光学结构形式下的自辐射结果,可以看出:该技术背景辐射降低至常温折反系统背景辐射1/4,理论灵敏度可以大幅度提高,该技术优势明显,潜力巨大。
低背景探测 灵敏度 背景辐射 红外多波段 制冷 low-background detection sensitivity background radiation infrared multi-band refrigeration 
红外与激光工程
2020, 49(5): 20190361

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