АСТРОН: первая отечественная микрокриогенная система
В АО «ОКБ «АСТРОН» разработана и внедрена в производство интегральная микрокриогенная система (МКС) типа МКС500 холодопроизводительностью 500 мВт (при НКУ и Те=80 К).
МКС применяется для криостатирования инфракрасных фотоприёмных устройств. Охлаждаемые инфракрасные фотоприёмные устройства (ФПУ), для создания которых используются фоточувствительные полупроводниковые материалы, относятся к группе длинно- и средневолновых и поэтому требуют охлаждения до криотемператур. Поддержание температур на уровне 80 К требуется для обеспечения фотоэлектрических параметров (обнаружительной способности, вольтовой чувствительности и т.д.) фотоприёмных устройств, входящих в состав фотоэлектронных модулей, минимизировав при этом влияние соб¬ственного излучения фоточувствительного элемента, входящего в состав ФПУ. С этой целью организуют внешнее охлаждение ФПУ до криогенных температур при помощи МКС.
Микрокриогенная система АСТРОН-МКС500 разработана научно-техническим коллективом АО «ОКБ «АСТРОН» по направлению «Микрокриогенные системы».
МКС работает по замкнутому обратному термогазодинамическому регенеративному циклу Стирлинга с внутренней регенерацией тепла, в качестве рабочего тела которого используется сверхчистый газообразный гелий. Кроме того, МКС имеет ротационный электропривод элементов движения с использованием шатунно-кривошипного механизма.
Микрокриогенная система сконструирована по гамма-схеме. Данная схема исполнения имеет максимально возможный эксергетический КПД.
Данные испытаний МКС:
- Суммарный подавляемый теплоприток от охлаждаемого объекта при НКУ и температуре криостатирования 80 К – 450 мВт.
- Время выхода на 80 К не более 4 мин. 35 с (при приведённой к медному эквиваленту охлаждаемой массе охлаждаемого объекта не более 3,5 г).
- Максимальная потребляемая мощность – 9,5 Вт.
- Потребляемая мощность в стационарном режиме не более 4,3 Вт.
- Масса МКС не более 450 г.
- Габаритные размеры 120×70×56 мм.
- Акустический шум не более 35 дБа.
Разрабатываемые и выпускаемые АО «ОКБ «АСТРОН» МКС не уступают лучшим западным образцам микрокриогенных систем, а по некоторым характеристикам и превосходят (потребляемая мощность, к.п.д.).
