低温辐射计内部连接结构制造技术

本发明专利技术提供一种低温辐射计内部连接结构，包括底座、支撑柱、上支撑环、下支撑环、外层温区外壳和内层温区外壳；其中，外层温区外壳套装在内层温区外壳的外部，且外层温区外壳的底端与底座固定连接，上支撑环与下支撑环分别三点式固定在内层温区外壳的上下两端，上支撑环还与外层温区外壳三点式固定连接；下支撑环通过支撑柱固定在底座上。本发明专利技术能够通过紧凑设计减小表面积，从而减小不同温区之间的辐射漏热；设计不同温区之间的支撑结构，有效减小因支撑导致的漏热，以适应空间低温制冷机比较小的冷量，达到空间辐射精密测量的目的。达到空间辐射精密测量的目的。达到空间辐射精密测量的目的。

【技术实现步骤摘要】
低温辐射计内部连接结构


[0001]本专利技术涉及辐射计量
，特别涉及一种低温辐射计内部连接结构。

技术介绍

[0002]地球上的能源除了核能，其他一切能源都直接或者间接来源于太阳辐射。太阳辐射的微小变化将会导致地球环境和气候的剧烈变动。因此对太阳辐射的精确测量具有重要意义。采用真空、制冷、超导等技术，可以提升并长期保持太阳总辐照度测量准确性。目前国内外已开展空间低温辐射测量方向的研究工作。
[0003]低温辐射计是利用材料在低温(一般小于20K)下的优良特性，达到高精度辐射功率测量的目的，因此需要提供稳定低于20K的低温环境。
[0004]中国科学院长春光学精密机械与物理研究所曾于2018年研制出国内第一台能够进行精密辐射测量的低温辐射计。其采用的制冷机是日本进口的住友GM机，冷量比较大，但是质量、体积和功耗也很大，并不适合航天应用。目前空间应用的20K低温制冷机的冷量比较小，一级(70K)冷量大约3W，二级冷量大约350mW，低温辐射计内部不同工作温区之间的连接结构漏热比较严重，无法匹配空间制冷机，因此无法进行在轨辐射测量应用。
[0005]英国国家物理实验室研制的低温辐射计工作温度为45K，由于工作温度稍高，采用了一级斯特林制冷，内部所采用的连接结构漏热也比较严重，不能适用于20K制冷。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了克服已有技术的缺陷，提出一种低温辐射计内部连接结构，在满足力学性能的前提下，减小漏热问题，并能实现轻量化和小型化，完美匹配空间制冷机的冷量，满足空间20K低温辐射计的使用要求。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用以下具体技术方案：
[0008]本专利技术提供的低温辐射计内部连接结构，包括底座、支撑柱、上支撑环、下支撑环、外层温区外壳和内层温区外壳；其中，外层温区外壳套装在内层温区外壳的外部，且外层温区外壳的底端与底座固定连接，上支撑环与下支撑环分别三点式固定在内层温区外壳的上下两端，上支撑环还与外层温区外壳三点式固定连接；下支撑环通过支撑柱固定在底座上。
[0009]优选地，上支撑环与下支撑环分别包括支撑环本体和三叉星支撑架，三叉星支撑架的三个自由端分别与支撑环本体固定连接，三叉星支架将支撑环本体分成三个扇形区域，在支撑环本体上对应于三个扇形区域的圆弧的中点位置分别凸出形成三个内温层固定块，三个内温层固定块分别与内层温区外壳固定连接。
[0010]优选地，在支撑环本体上对应于每个扇形区域的圆弧分别开设有位于内温层固定块两侧的弧形通槽。
[0011]优选地，弧形通槽起始于内温层固定块，终止于支撑环本体与三叉星支撑架连接之处。
[0012]优选地，三叉星支撑架包括支撑圆环和三根支撑杆，三根支撑杆呈120
°
分布，三根
支撑杆的一端分别与支撑圆环固定连接，三根支撑杆的另一端分别与支撑环本体固定连接。
[0013]优选地，在上支撑环的外圆周对应于支撑环本体与三叉星支撑架连接之处分别通过外温层导热块与外层温区外壳固定连接。
[0014]优选地，上支撑环与下支撑环分别为聚酰亚胺材料。
[0015]优选地，支撑柱的数量为三根，分别支撑在下支撑环的支撑环本体与三叉星支撑架连接之处。
[0016]优选地，支撑柱为钛合金材料。
[0017]优选地，支撑柱为空心结构。
[0018]与现有的低温辐射计内部连接结构相比，本专利技术能够通过紧凑设计减小表面积，从而减小不同温区之间的辐射漏热；设计不同温区之间的支撑结构，有效减小因支撑导致的漏热，以适应空间低温制冷机比较小的冷量，达到空间辐射精密测量的目的。
附图说明
[0019]图1是根据本专利技术实施例提供的低温辐射计内部连接结构的结构示意图；
[0020]图2是根据本专利技术实施例提供的低温辐射计内部连接结构的主视图；
[0021]图3是根据本专利技术实施例提供的低温辐射计内部连接结构的俯视图；
[0022]图4是根据本专利技术实施例提供的低温辐射计内部连接结构的漏热分析结果图。
[0023]其中的附图标记包括：底座1、支撑柱2、上支撑环3、支撑环本体31、弧形通槽311、三叉星支撑架32、支撑圆环321、支撑杆322、内温层固定块33、外温层导热块34、螺孔35、下支撑环4、外层温区外壳5、内层温区外壳6。
具体实施方式
[0024]在下文中，将参考附图描述本专利技术的实施例。在下面的描述中，相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下，它们的名称和功能也相同。因此，将不重复其详细描述。
[0025]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，而不构成对本专利技术的限制。
[0026]图1示出了根据本专利技术实施例提供的低温辐射计内部连接结构的结构。
[0027]如图1所示，本专利技术实施例提供的低温辐射计内部连接结构包括底座1、支撑柱2、上支撑环3、下支撑环4、外层温区外壳5和内层温区外壳6；其中，外层温区外壳5套装在内层温区外壳的外部(图1隐藏了外层温区外壳5的部分结构，以便露出外层温区外壳6内的其他结构)，外层温区外壳5的底端与底座1固定连接，上支撑环3、下支撑环4和内层温区外壳6分别位于外层温区外壳6的内部，上支撑环3与下支撑环4分别三点式固定在内层温区外壳6的上下两端，上支撑环3还与外层温区外壳5三点式固定连接；下支撑环4通过支撑柱2固定在底座1上。外层温区外壳5与内层温区外壳6之间形成外层温区(也就是70K温区)，内层温区外壳6的内部为内层温区(也就是20K温区)。
[0028]图2和图3分别示出了根据本专利技术实施例提供的低温辐射计内部连接结构的主视
结构和俯视结构。
[0029]如图2和图3共同所示，上支撑环3包括支撑环本体31和三叉星支撑架32，三叉星支撑架32的三个自由端分别与支撑环本体31固定连接，三叉星支架32将支撑环本体31分成三个扇形区域，在支撑环本体31上对应于三个扇形区域的圆弧的中点位置分别向下凸出形成三个内温层固定块33，三个内温层固定块33分别与内层温区外壳6固定连接。三个内温层固定块33还起到与内层温区外壳6接触的作用，由于上支撑环3只通过三个内温层固定块33与内层温区外壳6相接触，而其他部分不与内层温区外壳6发生接触，所以上支撑环3与内层温区外壳6的接触面积很小，能够减小漏热。
[0030]三叉星支撑架32包括支撑圆环321和三根支撑杆322，相邻两根支撑杆322之间的夹角为120
°
，即三根支撑杆322呈120
°
分布，三根支撑杆322的一端分别与支撑圆环321固定连接，三根支撑杆322的另一端分别与支撑环本体31固定连接。
[0031]支撑圆环321与三根支撑杆322为一体成型结构或为分体结构，支撑环本体31与三叉星支撑架32可以为一体成型结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温辐射计内部连接结构，其特征在于，包括底座、支撑柱、上支撑环、下支撑环、外层温区外壳和内层温区外壳；其中，所述外层温区外壳套装在所述内层温区外壳的外部，且所述外层温区外壳的底端与所述底座固定连接，所述上支撑环与所述下支撑环分别三点式固定在所述内层温区外壳的上下两端，所述上支撑环还与所述外层温区外壳三点式固定连接；所述下支撑环通过所述支撑柱固定在所述底座上。2.如权利要求1所述的低温辐射计内部连接结构，其特征在于，所述上支撑环与所述下支撑环分别包括支撑环本体和三叉星支撑架，所述三叉星支撑架的三个自由端分别与所述支撑环本体固定连接，所述三叉星支架将所述支撑环本体分成三个扇形区域，在所述支撑环本体上对应于三个扇形区域的圆弧的中点位置分别凸出形成三个内温层固定块，三个内温层固定块分别与所述内层温区外壳固定连接。3.如权利要求2所述的低温辐射计内部连接结构，其特征在于，在所述支撑环本体上对应于每个扇形区域的圆弧分别开设有位于所述内温层固定块两侧的弧形通槽。4.如权利要求3所述的低温辐射计内部连接结构，其特征在于，所述弧形...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶新，王凯，方伟，朱平，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：