紅外探測(cè)器杜瓦真空壽命研究進(jìn)展

石新民 ，莫德鋒 ，范 崔 ，張 陽(yáng) ，李 雪

（1.中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所 a.傳感技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，b.紅外成像材料與器件重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200083；2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049）

0 引言

紅外探測(cè)器技術(shù)有探測(cè)精度高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于預(yù)警探測(cè)、情報(bào)偵察、精確打擊、夜視和氣象觀測(cè)等領(lǐng)域[1]。

目前紅外探測(cè)器向著超長(zhǎng)線列、超大面陣的方向發(fā)展，這對(duì)紅外探測(cè)器封裝杜瓦提出了高可靠、長(zhǎng)壽命及輕量化的要求，杜瓦是影響整個(gè)探測(cè)器組件可靠性的重要因素。圖1[2]為典型的集成式杜瓦封裝結(jié)構(gòu)，光學(xué)窗口與外殼焊接并保持較低的漏率，紅外探測(cè)器焦平面陣列通過(guò)基板和冷平臺(tái)與冷指相連，斯特林制冷機(jī)為組件提供冷量維持工作溫度。杜瓦內(nèi)部高真空的保持可以有效減少杜瓦漏熱，延長(zhǎng)紅外探測(cè)器的工作壽命。當(dāng)在杜瓦內(nèi)部壓力升高到一定程度時(shí)，可以通過(guò)激活非蒸散型吸氣劑（NEG）吸收腔體內(nèi)氣體，延長(zhǎng)杜瓦的真空壽命。

圖1 典型的集成式杜瓦封裝結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Typical integrated Dewar packaging structure

本文介紹了國(guó)內(nèi)外紅外探測(cè)器杜瓦真空壽命的研究進(jìn)展，分析了紅外探測(cè)器真空壽命的影響因素，包括杜瓦漏氣、材料放氣等?？偨Y(jié)了提高探測(cè)器杜瓦真空壽命的工藝。

1 杜瓦真空壽命研究進(jìn)展

紅外探測(cè)器多用于航天、軍事等領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外有諸多公司、科研院所對(duì)探測(cè)器杜瓦進(jìn)行研究以滿足其長(zhǎng)真空壽命、高可靠性的要求。

1.1 國(guó)外紅外探測(cè)器真空壽命研究進(jìn)展

Sofradir從上個(gè)世紀(jì)90年代開(kāi)始涉足紅外探測(cè)器空間應(yīng)用及地球觀測(cè)[3]。2005年至2013年期間，Sofradir為金星快車、Spirale及CSO軍事衛(wèi)星項(xiàng)目提供紅外探測(cè)器，可實(shí)現(xiàn)8～10年的真空壽命[4]。圖2為Sofradir開(kāi)發(fā)的典型探測(cè)器，Daphnis探測(cè)器為1 280×720陣列，在整個(gè)系統(tǒng)使用壽命內(nèi)無(wú)需真空維護(hù)；Jupiter探測(cè)器為1 280×1 024陣列，在典型的18年任務(wù)期限內(nèi)無(wú)需真空維護(hù)并實(shí)現(xiàn)了緊湊、輕量化、低功耗和高可靠性，該杜瓦配備了NEG，內(nèi)部表面采用了新型的鍍膜工藝，極大地降低了材料放氣率，與之前的技術(shù)相比，杜瓦真空壽命提高了8倍[5-7]。

圖2 Sofradir探測(cè)器產(chǎn)品圖Fig.2 Infrared detector products of Sofradir

德國(guó)AIM從1976年開(kāi)始紅外技術(shù)研究，2005年開(kāi)始涉足太空探測(cè)領(lǐng)域。2009年開(kāi)始，AIM為德國(guó)EnMAP衛(wèi)星項(xiàng)目設(shè)計(jì)紅外探測(cè)器，預(yù)計(jì)真空壽命為12年左右；2013年，AIM為氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星提供探測(cè)器。以上兩個(gè)探測(cè)器都可實(shí)現(xiàn)全壽命周期全天候高可靠性運(yùn)行，圖3為這兩款探測(cè)器產(chǎn)品圖。2013年為Sentinel-3衛(wèi)星設(shè)計(jì)的海陸表面溫度輻射計(jì)交付，該探測(cè)器真空壽命在10年以上；同年AIM為韓國(guó)KOMPSAT 3A衛(wèi)星設(shè)計(jì)的探測(cè)器可實(shí)現(xiàn)7年以上的真空壽命[8-9]。2017年為韓國(guó)KOMPSAT7衛(wèi)星設(shè)計(jì)探測(cè)器，該探測(cè)器預(yù)期工作至少5年。截至2018年已經(jīng)有13個(gè)AIM紅外探測(cè)器在太空工作。

圖3 AIM探測(cè)器產(chǎn)品圖Fig.3 Infrared detector products of AIM

英國(guó)SELEX ES近40年都在為太空項(xiàng)目生產(chǎn)各種紅外探測(cè)器，同時(shí)也為英國(guó)軍方提供先進(jìn)的紅外設(shè)備。在軍用方面，開(kāi)發(fā)了Albion、Falcon及Hawk等探測(cè)器。由于較小的間距以及更優(yōu)化的布局，使得焦平面在縮小的同時(shí)像素更大，但是封裝體積并未發(fā)生明顯變化[10-11]。在太空項(xiàng)目方面，2002年SELEX為Envisat衛(wèi)星設(shè)計(jì)了MIPAS儀器，2004年為歐洲氣象衛(wèi)星MSG設(shè)計(jì)探測(cè)器，這些探測(cè)器可實(shí)現(xiàn)10年左右的真空壽命。2015年左右，SELEX為歐洲宇航局的MTG-S衛(wèi)星設(shè)計(jì)的紅外探測(cè)器壽命至少為8.5年，為METOP-SG項(xiàng)目設(shè)計(jì)的IASI探測(cè)器真空壽命在7.5年以上。圖4為該公司探測(cè)器產(chǎn)品。

圖4 SELEX探測(cè)器產(chǎn)品圖Fig.4 Infrared detector products of SELEX

以色列Semiconductor Device（SCD）公司是一家具有國(guó)際領(lǐng)先水平的紅外探測(cè)器制造商。從2006年至2019年，依次研發(fā)了Pelican、Hercules、Pelican-D和Blackbird等探測(cè)器，雖然其焦平面規(guī)模變大，但是依舊可以集成在微型杜瓦中實(shí)現(xiàn)高真空壽命[12-14]。在航天方面，SCD的短波紅外探測(cè)器安裝在馬克斯·普朗克太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所研制的儀器上，同時(shí)也安裝在瑞典1 m太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡（SST）上，該型探測(cè)器真空壽命預(yù)計(jì)在5年以上；2018年，SCD為Hello world微小型衛(wèi)星提供短波紅外探測(cè)器，該探測(cè)器發(fā)射至今已正常工作725天以上。SCD探測(cè)器產(chǎn)品如圖5所示。

圖5 SCD探測(cè)器產(chǎn)品圖Fig.5 Infrared detector products of SCD

美國(guó)Raytheon為美國(guó)陸軍生產(chǎn)640×480的雙頻第三代探測(cè)器，還設(shè)計(jì)并制造了一種可容納640×480或1 280×720FPA的戰(zhàn)術(shù)密封杜瓦[15-16]。挪威Sensonor AS設(shè)計(jì)了384×288規(guī)格的非制冷微幅射熱計(jì)，使用固液互擴(kuò)散鍵合將蓋晶片鍵合到FPA晶片并維持真空腔壓力在0.01 Pa，并內(nèi)置薄膜式NEG以維持壓力[17]。加拿大INO為非制冷型熱輻射探測(cè)器提出了真空壽命為25年的航天封裝方案，將帶有光學(xué)窗口的金屬腔體與可伐杜瓦底座密封并通過(guò)無(wú)氧銅管抽真空，內(nèi)置薄膜式NEG。用512×3規(guī)格焦平面陣列測(cè)試航天封裝可靠性，結(jié)果表明該工藝可以使杜瓦保持較好的真空性能[18-19]。

1.2 國(guó)內(nèi)紅外探測(cè)器真空壽命研究進(jìn)展

上海技術(shù)物理研究所（SITP）1964年開(kāi)始進(jìn)行紅外物理與光電應(yīng)用技術(shù)研究，參與了中國(guó)風(fēng)云、高分和海洋等系列衛(wèi)星及載人航天、月球及火星探測(cè)工程的載荷研制。其中，2002年發(fā)射的FY-1D衛(wèi)星搭載掃描輻射計(jì)，截至2011年該載荷仍能正常工作；2008年發(fā)射的FY-3A衛(wèi)星搭載的相關(guān)載荷截至2018年已經(jīng)工作了10年。上海技術(shù)物理研究所為640×512及以下規(guī)模的非制冷紅外器件設(shè)計(jì)了全金屬材料封裝方案，該封裝方案可實(shí)現(xiàn)非制冷焦平面陣列10年以上的真空壽命[20-21]。

昆明物理研究所（211所）是國(guó)內(nèi)最早從事紅外科學(xué)與技術(shù)研究的高新技術(shù)研究所之一。2006年該所開(kāi)始中波碲鎘汞焦平面探測(cè)器研制，陸續(xù)研發(fā)了640×512及1 280×1 024規(guī)格的探測(cè)器；2013年研制的數(shù)字化中波焦平面探測(cè)器與同期國(guó)際水平相當(dāng)。李建林等[22]研究發(fā)現(xiàn)杜瓦真空失效的壓力需大于1×10-2Pa，為實(shí)現(xiàn)15年的杜瓦真空壽命需要將杜瓦漏氣率控制在5×10-15Pa·m3/s以下。張亞平等[23]擬合了杜瓦材料出氣特性模型，并用該模型指導(dǎo)NEG用量以及材料烘烤工藝。

高德紅外公司基于已經(jīng)研發(fā)的C330M、C615M紅外探測(cè)器的基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)了1 280×1 024、12μm的CB12M探測(cè)器。該探測(cè)器芯片采用高精度倒焊工藝，確保微型杜瓦的真空封裝，經(jīng)高溫排氣后與斯特林制冷機(jī)耦合，可維持較長(zhǎng)的真空壽命[24]。大立公司已研制640×480等規(guī)格非制冷紅外焦平面型探測(cè)器，在室溫環(huán)境下其真空壽命可達(dá)10年以上[25]。除此之外，通過(guò)加速壽命分析，國(guó)內(nèi)某機(jī)載576×6 HgCdTe紅外焦平面微型杜瓦可以達(dá)到10年使用無(wú)維護(hù)的要求[26]。賈衛(wèi)民等[27]改善工藝降低漏率，真空烘烤、安裝NEG減少材料放氣的影響，使得研制的集成式金屬杜瓦組件真空存儲(chǔ)壽命超過(guò)12年。國(guó)內(nèi)外典型探測(cè)器真空壽命發(fā)展趨勢(shì)如圖6所示。

圖6 典型探測(cè)器真空壽命與時(shí)間散點(diǎn)圖Fig.6 Scatter plot of vacuum lifetime and time of typical detector

2 杜瓦真空壽命影響因素

真空度是制約杜瓦壽命的關(guān)鍵指標(biāo)，杜瓦組件經(jīng)抽氣系統(tǒng)抽氣之后，壓力會(huì)隨時(shí)間而逐漸升高。影響杜瓦真空壽命的主要因素有杜瓦的漏氣、杜瓦材料的放氣、杜瓦的滲漏和制造工藝不良等因素。

2.1 杜瓦的漏氣

杜瓦真空壽命與實(shí)際漏氣率由下式計(jì)算：

式中：p0為杜瓦正常工作所允許的最高壓力；p為杜瓦封離排氣系統(tǒng)時(shí)的壓力；t為杜瓦壓力從p增大至p0時(shí)所經(jīng)過(guò)的時(shí)間，即杜瓦真空設(shè)計(jì)壽命；V為杜瓦的容積；QHe為杜瓦對(duì)氦質(zhì)譜儀的漏率。

圖7為256×256以上規(guī)模探測(cè)器通用金屬杜瓦氦漏氣率與杜瓦真空壽命的關(guān)系[27]，該型通用杜瓦的容積在150 cm3左右，可以看出杜瓦的真空壽命隨著漏氣率的降低而提高。

圖7 真空壽命與氦漏氣率關(guān)系Fig.7 Relation between vacuum life cycle and helium leakage rate

杜瓦的漏氣是由引線燒結(jié)、焊縫、芯片膠接等部分的漏氣引起。焊接時(shí)焊料純度、焊接升溫速率以及焊接速度都會(huì)對(duì)焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響，焊料的純度較低及升溫速率較快都會(huì)導(dǎo)致焊接面孔洞的產(chǎn)生，進(jìn)而影響到杜瓦的真空度。袁俊等[28]研究了非制冷紅外探測(cè)器窗口焊接工藝，圖8為未經(jīng)甲酸處理的InPb合金，可以發(fā)現(xiàn)焊料熔化后表面缺陷較大，不利于后期的焊接。Mo等[29]研究了焊接速度對(duì)TC4和4J29薄板電子束焊接接頭組織和力學(xué)性能的影響，在較低焊接速度輸入大量熱量的情況下，焊接金屬中會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力并且在凝固過(guò)程中形成裂紋，如圖9所示；隨著焊接速度的增加，焊縫的深度增加并且有效地抑制了裂紋的形成。

圖8 未經(jīng)甲酸處理的焊料片F(xiàn)ig.8 Solder sheet not treated with formic acid

圖9 低焊接速度下焊接接頭的焊縫橫截面Fig.9 Weld cross section of welded joint at low welding speed

Xu等[30]為 256×1和 512×1規(guī)格 InGaAs探測(cè)器組件設(shè)計(jì)封裝結(jié)構(gòu)，光學(xué)窗口和窗口帽通過(guò)低溫焊焊接，窗口帽和杜瓦殼體通過(guò)平行縫焊焊接，其漏率分別優(yōu)于6.7×10-10Pa·m3/s和1×10-12Pa·m3/s；Liu等[20]為640×512及以下規(guī)模的非制冷紅外器件設(shè)計(jì)了全金屬材料封裝方案，真空空間約為5.5 cm3，包裝后的總漏率為7.5×10-13Pa·m3/s，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，材料放氣是造成腔體壓力升高的主要原因。

2.2 杜瓦材料的放氣

常用的杜瓦材料有可伐、因瓦、不銹鋼和鍺等無(wú)機(jī)物，導(dǎo)電膠、低溫膠等有機(jī)物，這些材料在加工制造過(guò)程中暴露于大氣環(huán)境會(huì)溶解吸附一些氣體，在真空環(huán)境下材料吸附的氣體會(huì)進(jìn)行擴(kuò)散釋放，造成密閉真空環(huán)境的壓力上升。當(dāng)杜瓦壓力上升時(shí)，紅外探測(cè)器熱負(fù)載增加，制冷機(jī)功耗劇增，降溫時(shí)間變慢，光學(xué)窗口結(jié)霜影響到焦平面接收光學(xué)信號(hào)，探測(cè)器無(wú)法正常工作。因此材料放氣對(duì)杜瓦真空壽命的影響是巨大的。

材料在真空狀態(tài)下常用的放氣模型有施拉姆模型、擴(kuò)散放氣模型及吸附擴(kuò)散模型。施拉姆模型用于模擬實(shí)際產(chǎn)品有一定的局限性；擴(kuò)散放氣模型由金屬、非金屬及復(fù)合材料放氣模型組成，一般僅適用于烘烤后金屬的放氣模擬；材料放入真空容器中吸放氣為非穩(wěn)態(tài)過(guò)程，吸附擴(kuò)散模型考慮了材料界面的氣體回吸，更加貼合放氣的實(shí)際情況。陳樹(shù)軍等[31]將杜瓦瓶在低溫測(cè)得的放氣數(shù)據(jù)與幾種放氣模型進(jìn)行耦合，從圖10可以看出金屬材料擴(kuò)散放氣模型與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合較好。

圖10 低溫下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與模型擬合曲線Fig.10 Experimental data and model fitting at low temperature

李俊等[32]通過(guò)專用設(shè)備對(duì)超長(zhǎng)線列杜瓦封裝常用材料80℃烘烤時(shí)的放氣速率進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)量數(shù)據(jù)如圖11所示，發(fā)現(xiàn)陶瓷和可伐合金解析速率較快，同種材料不同表面處理工藝也會(huì)產(chǎn)生放氣率的差異；圖12是分置式超長(zhǎng)線列杜瓦材料放氣總量，可以看出杜瓦內(nèi)部的氣體來(lái)源比例依次是陶瓷、低溫膠、可伐以及鈦合金材料。連小曉等[33]測(cè)量了鈦合金鋼、304不銹鋼和銀三種材料在室溫、200℃和400℃真空條件下的放氣率，鈦合金的放氣率隨溫度升高增大，304不銹鋼、銀的放氣率先增大后減小，溫度對(duì)材料的放氣率有較大影響。

圖11 超長(zhǎng)線列杜瓦主要材料放氣率曲線Fig.11 Outgassing rate of main materials of ultra-long line array Dewar

圖12 分置式超長(zhǎng)線列杜瓦材料放氣總量曲線Fig.12 The total amount of degassing material in the sepa‐rate ultra-long line train

在測(cè)定杜瓦的放氣量及放氣速率之后，還需要對(duì)氣體成分進(jìn)行分析以便給出對(duì)應(yīng)的解決辦法。葛樹(shù)萍等[34]通過(guò)四極質(zhì)譜儀對(duì)杜瓦排氣進(jìn)行長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，比較各氣體分壓力大小的變化來(lái)分析經(jīng)抽氣及高溫烘烤后殘留氣體的種類。分析結(jié)果表明，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)氫氣逐漸釋放，氨氣顯著減少，甲烷基本不變，因此主要?dú)怏w為氫氣，需要在杜瓦中放置NEG吸附活性氣體以維持杜瓦真空。

2.3 其他因素

紅外探測(cè)器杜瓦組件在封離真空泵后，引起腔體內(nèi)壓力增大的因素除了組件的漏氣及材料的放氣外，還有材料的蒸發(fā)以及外部氣體的滲透。組件的大部分材料都是金屬和陶瓷，因此材料蒸發(fā)對(duì)壓力增大的影響可以忽略不計(jì)。李俊等[32]對(duì)集成式杜瓦冷指不銹鋼薄壁對(duì)杜瓦真空腔兩側(cè)存在的氣體滲透進(jìn)行理論計(jì)算后指出，可以通過(guò)減小真空腔體的體積，適當(dāng)增加壁厚以減少氣體滲透。

3 提高杜瓦真空壽命

3.1 降低杜瓦漏氣及材料放氣

杜瓦需要用到多種焊接工藝，杜瓦窗座、引線環(huán)、杜瓦外殼、杜瓦過(guò)渡環(huán)及杜瓦冷指之間需要激光焊連接，抽氣管與杜瓦需要進(jìn)行釬焊，薄壁件需要進(jìn)行激光焊或電子束焊接。在保證焊接工藝無(wú)誤的情況下，選取合適的致密材料以及合理的工藝順序可滿足杜瓦真空壽命對(duì)漏氣率的要求，一般對(duì)杜瓦漏氣率的要求為1×10-13Pa·m3/s以下。

采用現(xiàn)有工藝可以在很大程度上減少杜瓦的漏氣：（1）在杜瓦結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計(jì)時(shí)要選擇合適的材料，含氣量少、氣孔缺陷少的材料優(yōu)先考慮；（2）嚴(yán)格加工工藝過(guò)程，對(duì)于引線燒結(jié)及異種材料封焊部位要注意氣體微漏；（3）封裝完成后要對(duì)所有組件進(jìn)行檢漏，發(fā)現(xiàn)其漏率較高時(shí)要判斷漏氣位置并進(jìn)行封堵，封堵后實(shí)施表面保護(hù)。

材料放氣率越低，總放氣量越少，杜瓦真空壽命越長(zhǎng)。室溫下各種材料放氣率均隨時(shí)間增加逐漸減小，如圖13所示，測(cè)量發(fā)現(xiàn)第25 h 4J29、316不銹鋼、碳化硅及多層陶瓷的放氣率分別為6.0×10-10Pa?m3/（s?cm2）、6.0×10-10Pa?m3/（s?cm2）、9.51×10-10Pa?m3/（s?cm2）及1.64×10-9Pa?m3/（s?cm2），其量級(jí)均較小，陶瓷材料比金屬材料放氣率稍高。將芯片模塊與低溫膠放氣率進(jìn)行比較可以發(fā)現(xiàn)第25 h低溫膠的放氣率為1.67×10-7Pa?m3/（s?cm2），而芯片模塊的放氣率為1.28×10-9Pa?m3/（s?cm2），相差2個(gè)量級(jí)，可見(jiàn)低溫膠在真空狀態(tài)下將釋放大量氣體，最終影響到杜瓦真空壽命。

圖13 室溫下低溫膠與芯片放氣率曲線Fig.13 outgassing rate of glue and chip under room temperature

可以通過(guò)工藝降低材料表面出氣率：（1）選用出氣率較低的材料。低溫膠放氣在杜瓦材料總放氣量中占較大比重，因此需要選取低放氣率的低溫膠及盡可能減少杜瓦中低溫膠的用量。（2）采用表面處理技術(shù)，降低真空表面的加工粗糙度，進(jìn)行拋光、研磨等處理使表面出氣率降低。張耀鋒等[35]對(duì)在相同條件下不銹鋼管道材料鍍TiN膜前后的放氣率進(jìn)行測(cè)試，分別為9.5×10-10Pa·m3/（s·cm2）、5.4×10-11Pa·m3/（s·cm2），可以看出在鍍膜后放氣率降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)。Luo等[36]對(duì)5A06和2A12型鋁合金進(jìn)行不同粗糙度和清潔度情況下放氣率測(cè)試，發(fā)現(xiàn)表面越粗糙放氣率越高。（3）高溫高真空處理，將杜瓦的零部件放在高溫高真空裝置中進(jìn)行高溫除氣。日本NMIJ對(duì)316L進(jìn)行電解拋光，703 K、100 h×2的連續(xù)烘烤和鍍TiN膜后，298 K下放氣率低至1×10-13Pa?m3/（s?cm2），進(jìn)行單個(gè)或兩個(gè)流程的材料放氣率要比全流程處理高1～4個(gè)數(shù)量級(jí)[37]。

3.2 NEG工藝

20世紀(jì)初，為提高電子管壽命，開(kāi)發(fā)了NEG，NEG受熱后作為薄膜沉積在內(nèi)表面吸附腔內(nèi)活性氣體。20世紀(jì)后期，隨著NEG的發(fā)展，其更適用于趨于緊湊的杜瓦，NEG薄膜也被開(kāi)發(fā)應(yīng)用于非制冷紅外探測(cè)器晶圓級(jí)封裝中[38]。杜瓦真空放氣主要以氫氣為主，在杜瓦中放置NEG可以有效吸附氫氣，維持杜瓦真空度。

杜瓦密封前激活NEG以維持杜瓦真空度，延長(zhǎng)杜瓦真空壽命?，F(xiàn)在軍用領(lǐng)域杜瓦對(duì)真空壽命要求極高，要實(shí)現(xiàn)在真空壽命內(nèi)無(wú)維修，這對(duì)杜瓦加工工藝及真空維持提出了更高的要求。以加拿大INO512×3規(guī)格焦平面紅外探測(cè)器杜瓦為例，在抽氣結(jié)束后，杜瓦有明顯放氣出現(xiàn)時(shí)，激活NEG，從圖14可以看出噪聲等效溫差和杜瓦內(nèi)部壓力均發(fā)生明顯下降[18]。

圖14 時(shí)間與噪聲等效溫差及壓力的關(guān)系Fig.14 The relationship between time and NETD and pressure

對(duì)杜瓦而言，根據(jù)模型預(yù)測(cè)杜瓦放氣量，選擇合適的NEG是至關(guān)重要的。李建林等[39]提出SAES推薦的性能參數(shù)并不符合特定使用工況下的真實(shí)性能，因此必須掌握ST172在使用工況下的抽氣性能參數(shù)和NEG激活與再激活條件對(duì)真空維持的影響，以合理地最大化利用NEG的吸氣能力。SAES開(kāi)發(fā)出了多孔結(jié)構(gòu)NEG，這使得在低溫下對(duì)氮?dú)狻⒁谎趸己推渌鯕怏w的吸附特性顯著提高，如表1所列。因此，選擇合適的NEG，可以降低材料放氣對(duì)杜瓦真空壽命的影響。

表1 SAES GETTER公司NEGTab.1NEG from SAES GETTER

4 結(jié)論與展望

目前，紅外探測(cè)器的發(fā)展對(duì)杜瓦輕量化、真空壽命提出了更高要求，影響杜瓦真空壽命的主要因素是杜瓦漏氣和材料放氣。通過(guò)調(diào)研分析，現(xiàn)有杜瓦焊接工藝可解決漏氣問(wèn)題；通過(guò)對(duì)杜瓦材料放氣的分析，根據(jù)模型預(yù)測(cè)放氣量，選擇合適的NEG可降低材料放氣對(duì)杜瓦真空壽命的影響。