一种用于单光子探测器的散热装置制造方法及图纸

技术编号:28444938 阅读:196 留言:0更新日期:2021-05-11 19:07
本实用新型专利技术公开的用于单光子探测器的散热装置,涉及光电技术领域,包括单光子探测器、热电制冷器TEC、热沉、底座、导热管、散热片、上盖、中壳和填充物中的至少一者,其中,热沉、热电制冷器TEC、底座由上而下依次设置,热沉固定于热电制冷器TEC的上表面,底座分别与热电制冷器TEC及导热管固定连接,其中,热电制冷器TEC固定于底座的上表面,导热管的一端固定于底座的下表面,导热管的另一端与散热片固定连接,中壳分别与底座及上盖紧密连接,形成密封壳体,填充物填充于密封壳体内,热沉、单光子探测器及热电制冷器TEC设置于密封壳体中,能够有效保证单光子探测器的灵敏度,提高了散热效率,简化了组装过程,降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于单光子探测器的散热装置
本技术涉及光电
,具体涉及一种用于单光子探测器的散热装置。
技术介绍
单光子探测器采用探测超低噪声技术,该技术增强了单光子探测器的灵敏度,使单光子探测器能够探测到光的最小能量—量子。量子密码学/量子密钥分配是一种非常前沿的技术,该技术利用量子物理特性实现了传统技术无法企及的安全传输保证,能够将秘钥安全地分配给通信双方。同光纤通信技术相结合,实现量子密钥分配需要将光信号能量降低至光子水平。单光子探测器不仅能够探测低水平的量子密钥信号,还能够探测侵入的不明信号,从而保障系统安全。因此,保证单光子探测器的灵敏度很有必要。单光子探测器的灵敏度与环境温度有很大的联系,温度越低,灵敏度越高。现有技术大都采用热电制冷器(ThermoElectricCooler,简称TEC)与散热片的结合对单光子探测器进行散热,该方案存在的缺陷为:一是散热效率不高,不能保证单光子探测器的灵敏度;二是由于散热片与单光子探测器箱体做成一体,造成热短路,热量会返给单光子探测器,造成单光子探测器灵敏度降低;三是散热片与单光子探测器箱体做成一体,这样单光子探测器箱体的体积会增大,导致成本较高。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷,本技术实施例提供了一种单光子探测器的散热装置,以解决现有技术存在的散热效率低,不能保证单光子探测器的灵敏度的缺陷。为了实现上述目的,本技术实施例提供的用于单光子探测器的散热装置包括单光子探测器、热电制冷器TEC、热沉、底座、导热管、散热片、上盖、中壳和填充物中的至少一者,其中:所述热沉、所述热电制冷器TEC、所述底座由上而下依次设置;所述热沉固定于所述热电制冷器TEC的上表面;所述底座分别与所述热电制冷器TEC及所述导热管固定连接,其中,所述热电制冷器TEC固定于所述底座的上表面,所述导热管的一端固定于所述底座的下表面;所述导热管的另一端与所述散热片固定连接;所述中壳分别与所述底座及所述上盖紧密连接;所述中壳与所述底座及所述上盖的连接处被O-RING密封圈密封,形成密封壳体;所述填充物填充于所述密封壳体内;所述热沉、所述单光子探测器及所述热电制冷器TEC设置于所述密封壳体中。作为本技术一个优选的实施例,所述热沉与所述热电制冷器TEC通过铟焊方式固定连接。作为本技术一个优选的实施例,所述热电制冷器TEC与所述底座通过铟焊方式固定。作为本技术一个优选的实施例,所述导热管与所述散热片通过真空钎焊方式固定连接。作为本技术一个优选的实施例,所述底座的材质为铜。作为本技术一个优选的实施例,所述上盖的材质为聚碳酸酯PC材料。作为本技术一个优选的实施例,所述中壳的材质为聚碳酸酯PC材料。作为本技术一个优选的实施例,所述热沉的材质为铜。作为本技术一个优选的实施例,所述填充物为气凝胶。作为本技术一个优选的实施例,还包括风扇,所述风扇设置于所述密封壳体外,用于冷却所述散热片。本技术实施例提供的用于单光子探测器的散热装置具有以下有益效果:(1)采用导热管,能够快速将热量传递到壳体外面,提高了效率;(2)能够保证单光子探测器的周围环境处于稳定的温度状态,使得单光子探测器的灵敏度保持在最优状态;(3)采用分体式设计封闭壳体,组装简单,便于维护;(4)通过导热管将散热片设置于密封壳体外部,减小了密封壳体的体积,能够降低成本。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的用于单光子探测器的散热装置的平面结构示意图;图2为现有用于单光子探测器的散热装置的结构示意图;图3为本技术实施例提供的用于单光子探测器的散热装置的剖面结构示意图;图4为本技术实施例提供的用于单光子探测器的散热装置的立体结构示意图。附图标记:1-热沉、2-单光子探测器、3-热电制冷器TEC、4-底座、5-导热管、6-散热片、7-上盖、8-中壳、9-填充物、10-风扇。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。热电制冷器TEC采用了珀耳帖效应,通电后,会使热量从元件的一端流到另一端。热源连接热电制冷器TEC的冷端,热量流向另一端,形成热端,热端需要将热释放到外界。如图2所示,现有的用于单光子探测器的散热装置一般通过在热电制冷器TEC的热端加装散热片将热量散出去,该热端一般通过导热胶与散热片粘结在一起。这种方式带来的缺陷是:散热慢,拆卸困难。如图1所示,本技术实施例提供的用于单光子探测器的散热装置包括:热沉1、单光子探测器2、热电制冷器TEC3、底座4、导热管5和散热片6,其中:热沉1、热电制冷器TEC3、底座4由上而下依次设置;热沉1固定于热电制冷器TEC3上;底座4分别与热电制冷器TEC3及导热管5固定连接,其中,热电制冷器TEC3固定于底座4的上表面,导热管5的一端固定于底座4的下表面;导热管5的另一端与散热片6通过固定连接。可选地,导热管5的另一端与散热片6通过焊接方式固定连接,也可以采用其他方式固定连接。其中,导热管5包括管壳、吸液芯和端盖。导热管5内部被抽成负压状态并充入适当的液体,这种液体沸点低,容易挥发。管壁上设有吸液芯,该吸液芯由毛细多孔材料构成。导热管5的一端为蒸发端,另一端为冷凝端,当导热管一端受热时,导热管5中的液体迅速蒸发形成蒸汽,蒸气在微小的压力差下流向另外一端,并且释放出热量,重新凝结成液体,液体沿多孔材料流动并靠毛细力的作用流回蒸发端,如此循环,热量由导热管5的一端传递到导热管5的另外一端。这种循环过程是快速进行的,热量可以被源源不断地传递开来。导热管的等效热导率通常范围为10000-100000W/m.K,大约是铜的250倍、铝的500倍,大大提高了散热装置的效率。如图3所示,本技术实施例提供的另一用于单光子探测器的散热装置中,该装置还包括:上盖7、中壳8、填充物9及风扇(图中未出)。中壳8分别与底座4及上盖7紧密连接;中壳8分别与底座4及上盖7被O-RING密封圈密封,形成密封壳体。可选地,中壳8分别与底座4及上盖7可通过螺丝紧密连接在一起,也可以采用其他方式连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于单光子探测器的散热装置,包括单光子探测器、热电制冷器TEC,其特征在于,还包括热沉、底座、导热管、散热片、上盖、中壳和填充物中的至少一者,其中:/n所述热沉、所述热电制冷器TEC、所述底座由上而下依次设置;/n所述热沉固定于所述热电制冷器TEC的上表面;/n所述底座分别与所述热电制冷器TEC及所述导热管固定连接,其中,所述热电制冷器TEC固定于所述底座的上表面,所述导热管的一端固定于所述底座的下表面;/n所述导热管的另一端与所述散热片固定连接;/n所述中壳分别与所述底座及所述上盖紧密连接;/n所述中壳与所述底座及所述上盖的连接处被O-RING密封圈密封,形成密封壳体;/n所述填充物填充于所述密封壳体内;/n所述热沉、所述单光子探测器及所述热电制冷器TEC设置于所述密封壳体中。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于单光子探测器的散热装置,包括单光子探测器、热电制冷器TEC,其特征在于,还包括热沉、底座、导热管、散热片、上盖、中壳和填充物中的至少一者,其中:
所述热沉、所述热电制冷器TEC、所述底座由上而下依次设置;
所述热沉固定于所述热电制冷器TEC的上表面;
所述底座分别与所述热电制冷器TEC及所述导热管固定连接,其中,所述热电制冷器TEC固定于所述底座的上表面,所述导热管的一端固定于所述底座的下表面;
所述导热管的另一端与所述散热片固定连接;
所述中壳分别与所述底座及所述上盖紧密连接;
所述中壳与所述底座及所述上盖的连接处被O-RING密封圈密封,形成密封壳体;
所述填充物填充于所述密封壳体内;
所述热沉、所述单光子探测器及所述热电制冷器TEC设置于所述密封壳体中。


2.根据权利要求1所述的用于单光子探测器的散热装置,其特征在于,所述热沉与所述热电制冷器TEC通过铟焊方式固定连接。


3.根据权利要求1所述的用于单光子探测器的散热...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈柳平金燕张建万相奎
申请(专利权)人:国开启科量子技术北京有限公司
类型:新型
国别省市:北京;11

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