АСТРОН: первая отечественная микрокриогенная система

АСТРОН: первая отечественная микрокриогенная система

В АО «ОКБ «АСТРОН» разработана и внедрена в производство интегральная микрокриогенная система (МКС) типа МКС500 холодопроизводительностью 500 мВт (при НКУ и Те=80 К).

МКС применяется для криостатирования инфракрасных фотоприёмных устройств. Охлаждаемые инфракрасные фотоприёмные устройства (ФПУ), для создания которых используются фоточувствительные полупроводниковые материалы, относятся к группе длинно- и средневолновых и поэтому требуют охлаждения до криотемператур. Поддержание температур на уровне 80 К требуется для обеспечения фотоэлектрических параметров (обнаружительной способности, вольтовой чувствительности и т.д.) фотоприёмных устройств, входящих в состав фотоэлектронных модулей, минимизировав при этом влияние соб¬ственного излучения фоточувствительного элемента, входящего в состав ФПУ. С этой целью организуют внешнее охлаждение ФПУ до криогенных температур при помощи МКС.

Микрокриогенная система АСТРОН-МКС500 разработана научно-техническим коллективом АО «ОКБ «АСТРОН» по направлению «Микрокриогенные системы».

МКС работает по замкнутому обратному термогазодинамическому регенеративному циклу Стирлинга с внутренней регенерацией тепла, в качестве рабочего тела которого используется сверхчистый газообразный гелий. Кроме того, МКС имеет ротационный электропривод элементов движения с использованием шатунно-кривошипного механизма.

Микрокриогенная система сконструирована по гамма-схеме. Данная схема исполнения имеет максимально возможный эксергетический КПД.

Данные испытаний МКС:

  1. Суммарный подавляемый теплоприток от охлаждаемого объекта при НКУ и температуре криостатирования 80 К – 450 Вт.
  2. Время выхода на 80 К не более 4 мин. 35 с (при приведённой к медному эквиваленту охлаждаемой массе охлаждаемого объекта не более 3,5 г).
  3. Максимальная потребляемая мощность – 9,5 Вт.
  4. Потребляемая мощность в стационарном режиме не более 4,3 Вт.
  5. Масса МКС не более 450 г.
  6. Габаритные размеры 120×70×56 мм.
  7. Акустический шум не более 35 дБа.

Разрабатываемые и выпускаемые АО «ОКБ «АСТРОН» МКС не уступают лучшим западным образцам микрокриогенных систем, а по некоторым характеристикам и превосходят (потребляемая мощность, к.п.д.).