探测器采用浸没透镜结构的单元光伏芯片,工作波段为2.5~3.2 μm。采用储能焊TO9管壳封装,将二级热电致冷器、 热敏电阻、透镜结构的HgCdTe红外探测器封装为一红外探测器组件,组件可在室温至-50 ℃下工作,经过老炼、力学和热学环境适应性试验后,结果表明,HgCdTe红外探测器的零偏电阻(R0)变化率、探测器峰值电流响应率(Rλp,I)变化率和热电致冷器(TEC)的交流阻抗(R)的变化率均小于5%,探测器暗电流Id@-0.1V≤9×10-7A,探测器的漏率优于1×10-7 Torr·l/s,组件的密封性达到了航天要求。

在研制制冷型红外探测器组件的过程中, 降低功能模块的热应力是设计及制造的核心目标之一, 这要求首先能够对焦平面模块的热应力进行测量表征, 工程上一般通过形变等间接量来表征碲镉汞的热应力。基于此研究了激光干涉法测量制冷型红外焦平面探测器的表面形变并对其误差进行了分析, 该方法克服了常规的台阶仪测量方法所固有的温度控制不够理想、测试过程中样品表面有结霜等困难, 它利用相干光在标准镜上干涉形成的干涉图样来反映样品表面的形变。试验表明: 该方法可以进行实时变温的表面形变测量, 为制冷型红外焦平面组件的封装设计提供可靠的形变测试数据, 实现了焦平面模块在封装杜瓦内的表面形变的低温在线测量。

提出了一种在线测量杜瓦辐射漏热、传导漏热及总漏热的数值方法。该方法利用了杜瓦冷头温度变化与辐射漏热、传导漏热之间的函数关系，通过对冷头的温度变化曲线进行数值拟合，逆向导出冷损的表达式。在不破坏原有杜瓦与制冷机耦合状态的情况下同时测出杜瓦的辐射漏热及热传导漏热，不但解决了热学异常的原因定位问题，也给出了在各个温度下的两种漏热具体值。试验结果表明，该方法简单高效，测试结果可靠，为杜瓦的热学设计及热学失效分析提供了有效的试验验证手段。