大功率CCD焦面组件流体回路温控设计*

彭建伟，丁亚林，刘伟毅

(1.中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033;2.中国科学院大学，北京 100049)

设计与制造

大功率CCD焦面组件流体回路温控设计*

彭建伟1,2，丁亚林1，刘伟毅1

(1.中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033;2.中国科学院大学，北京 100049)

摘要:为了实现大功率焦面组件的热控制，分析了焦面组件热设计的特点，采用单相流体回路控温系统进行散热。以某大功率拼接CCD为例，给出了具体热设计方案，并通过简化的散热分析模型，计算得出了焦面组件最高温度在26.5 ℃。应用NX高级仿真模块对回路控温系统进行瞬态仿真分析，结果表明:CCD组件在200 s时刻温度达到27 ℃左右，并维持稳定。所获得的仿真分析结果与理论计算结果吻合较好，最终结果能够满足热控指标要求。

关键词：电荷耦合器件；焦面组件；流体回路；热设计；热分析

0引言

焦面组件是电荷耦合器件(CCD)光学遥感器的核心电子设备，其主要功能就是完成CCD光学遥感器的图像摄取，主要包括光电信号转换、存贮和转移输出电信号等。CCD组件对于相机能否传输高质量的图片起着至关重要的作用。CCD焦面组件对工作环境温度要求非常严格,温度水平高低和波动变化会产生暗电流和热噪声，降低CCD器件的光电转换能力。一般，CCD组件温度每增加7～8 ℃暗电流密度会增加1倍[1]。所以，控制好焦平面器件的温度，是获得高质量成像的一个重要因素。

随着现代科技和遥测技术的不断发展，CCD光学遥感器的分辨率不断提高，CCD焦面组件的功率也随之越来越大。……