【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于低温探测器，尤其是涉及一种多层结构亚毫米波窗口及其制备方法与应用。
技术介绍
1、亚毫米波天文探测是近年来的一大热点，在观测宇宙中的恒星形成、星系演化、黑洞和星系团等方面都有重要意义。在亚毫米波段工作的天文望远镜接收机大多使用低温(4k)探测器，接收机放置在低温杜瓦内以维持低温及真空环境，需要一个对亚毫米波具有高透射率的真空窗口，使得射频信号能够进入低温杜瓦，经过准光学光路，最终耦合到探测器元件。窗口作为射频信号入射的唯一通道，要求其对亚毫米波具有高透射率、高机械强度、耐低温和隔绝氦气和空气等特性。目前大多数亚毫米波窗口都是单层结构，例如硅、石英、高密度聚乙烯(hdpe)等，但由于材料本身和空气介电常数相差较大，会有较高的反射损耗。因此，亟待研发新型的亚毫米波窗口结构以减小窗口反射损耗并增大透射率。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了克服现有技术存在的缺陷提供一种多层结构窗口及其制备方法与应用。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、一种多层结构亚毫米波窗口，包括窗口基体和通过粘合剂粘合在窗口基体两面的增透层，增透层的介电常数在空气和窗口基体之间。
4、进一步地，所述窗口基体包括高密度聚乙烯(hdpe)、硅或石英中的一种。
5、进一步地，所述窗口基体优选为hdpe，分子量为350000-500000g/mol，优选为400000g/mol。
6、进一步地，所述窗口基体的厚度为500-1
7、进一步地，所述增透层的介电常数在1-4.45之间。
8、进一步地，所述增透层在窗口基体的两侧对称设置，每一层增透层的厚度为50-250μm，优选为80-200μm，更优选的为100μm。
9、进一步地，所述增透层包括超高分子量聚乙烯(uhmwpe)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚4-甲基戊烯(tpx)或zitex材料中的一种或多种。
10、进一步地，所述粘合剂包括低密度聚乙烯(ldpe)或环氧胶中的一种。
11、本专利技术还提供一种多层结构亚毫米波窗口的制备方法，包括以下步骤：使用粘合剂将增透层粘合在窗口基体的两面。
12、进一步地，所述粘合在热压下进行，热压的压力为150-165n，优选的为157n。热压过程中尽可能避免窗口基体和增透层的厚度损失。
13、进一步地，所述粘合在真空度-80kpa以下进行。
14、进一步地，所述热压的温度高于粘合剂的熔点，低于窗口基体和增透层的熔点，粘合剂融化使增透层可以紧密粘合在窗口基体上。
15、本专利技术还提供一种多层结构亚毫米波窗口在低温探测器中的应用。
16、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
17、(1)本专利技术通过在对亚毫米波(250ghz-750ghz)具有高透射率的单层窗口结构表面粘合介电常数介于窗口基体和空气之间的增透层，可以有效减小窗口反射损耗并增大透射率，与未增加增透层的单层窗口基体相比透射性能显著提升。
18、(2)本专利技术的增透层可选自多种对太赫兹具有高透射率的材料，通过介电常数的逐级变化以实现亚毫米波窗口透射率的提升。
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1.一种多层结构亚毫米波窗口，其特征在于，包括窗口基体和通过粘合剂粘合在窗口基体两面的增透层，增透层的介电常数在空气和窗口基体之间。
2.根据权利要求1所述的一种多层结构亚毫米波窗口，其特征在于，所述窗口基体包括高密度聚乙烯、硅或石英中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种多层结构亚毫米波窗口，其特征在于，所述窗口基体的厚度为500-1500μm。
4.根据权利要求1所述的一种多层结构亚毫米波窗口，其特征在于，所述增透层在窗口基体的两侧对称设置，每一层增透层的厚度为50-250μm。
5.根据权利要求1所述的一种多层结构亚毫米波窗口，其特征在于，所述增透层包括超高分子量聚乙烯、聚四氟乙烯、聚4-甲基戊烯或Zitex材料中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种多层结构亚毫米波窗口，其特征在于，所述粘合剂包括低密度聚乙烯或环氧胶中的一种。
7.一种如权利要求1所述的多层结构亚毫米波窗口的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：使用粘合剂将增透层粘合在窗口基体的两面。
8.根据权利要求7所述的一种多层
9.根据权利要求8所述的一种多层结构亚毫米波窗口的制备方法，其特征在于，所述热压的温度高于粘合剂的熔点，低于窗口基体和增透层的熔点。
10.一种如权利要求1-6任一项所述的多层结构亚毫米波窗口在低温探测器中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种多层结构亚毫米波窗口，其特征在于，包括窗口基体和通过粘合剂粘合在窗口基体两面的增透层，增透层的介电常数在空气和窗口基体之间。
2.根据权利要求1所述的一种多层结构亚毫米波窗口，其特征在于，所述窗口基体包括高密度聚乙烯、硅或石英中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种多层结构亚毫米波窗口，其特征在于，所述窗口基体的厚度为500-1500μm。
4.根据权利要求1所述的一种多层结构亚毫米波窗口，其特征在于，所述增透层在窗口基体的两侧对称设置，每一层增透层的厚度为50-250μm。
5.根据权利要求1所述的一种多层结构亚毫米波窗口，其特征在于，所述增透层包括超高分子量聚乙烯、聚四氟乙烯、聚4-甲基戊烯或zi...
【专利技术属性】
技术研发人员：张毅，王孟远，樊朝霞，曹铎，刘锋，
申请(专利权)人：上海师范大学，
类型：发明
国别省市：
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