一种低辐射可切换光阑的制作方法

本发明涉及光学技术领域，具体涉及一种低辐射可切换光阑。

背景技术：

低辐射可切换光阑是一种可以随时切换光阑孔的冷光阑，其功能是为红外测试提供一系列不同尺寸的较低背景的测试用红外点目标源。

通常红外光阑是不进行降温处理的，当有一些需要降低背景检测弱小红外目标的测试中，需要给背景降温，会对光阑进行降温处理，但是都是对固定光阑进行处理，没有对可切换光阑进行降温处理，因此，得到的红外目标是固定大小的目标，以此实验中是无法进行变化的，需要变换目标大小时必须重新更换光阑，程序繁琐，也非常浪费时间。

技术实现要素：

为了解决以上至少之一的技术问题，本发明提供一种低辐射可切换光阑；为可切换光阑配制降温装置，解决以往低温光阑无法变化的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种低辐射可切换光阑，所述低辐射可切换光阑包括：低温电机、可切换光阑片和降温装置；

所述低温电机包括一伸出的轴承；

所述可切换光阑片为一金属圆盘，具有一系列环绕可切换光阑片圆心的直径不同的光阑孔；所述可切换光阑片固定安装在所述轴承上，所述可切换光阑片的中心轴线与所述轴承的轴线重合；

所述降温装置包括：液氮循环系统、液氮输入管、回流管、热沉和液氮流通管；

所述液氮循环系统包括压力泵、液氮储槽，用以储存液氮并使液氮在液氮输入管、液氮流通管和回流管内循环流动，将热沉上的热量通过液氮气化的方式经回流管回收后将氮气排放出去；所述液氮循环系统还具有输出口和回收口；

所述热沉为一金属板，与所述可切换光阑片相对设置；所述热沉具有一个与所述轴承相对应的工艺孔，其中心轴与所述轴承的轴线重合，用以对空后面的可切换光阑片和轴承进行安装维修操作，并且避免给轴承大幅降温；所述热沉还具有一与所述可切换光阑片上的光阑孔对应设置的热沉通光孔，所述热沉通光孔的直径大于所述光阑孔的最大直径；所述低温电机带动所述可切换光阑片转动，切换不同直径的光阑孔对准所述热沉通光孔；所述热沉背离所述可切换光阑片的一侧表面上固定安装有所述液氮流通管；

所述液氮流通管的输入口与所述液氮输入管的一端连接，输出口与所述回流管的一端连接；所述液氮输入管的另一端与所述液氮循环系统的输出口连接；所述回流管的另一端与所述液氮循环系统的回收口连接。

优选地，所述可切换光阑片与所述轴承之间垫有轴承隔热垫。

优选地，所述液氮流通管回旋曲折的焊接在所述热沉背离所述可切换光阑片的一侧表面上。

优选地，所述液氮流通管的材料为金属；所述液氮输入管和回流管的材料为铜的合金。

优选地，所述可切换光阑片固定安装在所述轴承的头部。

优选地，所述可切换光阑片的厚度为1mm。

优选地，所述可切换光阑片与热沉之间的距离小于1mm。

优选地，所述工艺孔的直径为10mm；所述热沉通光孔的直径为15mm。

优选地，所述热沉为长方形的金属板，厚度为2mm；所述工艺孔位于所述热沉的中心位置，所述热沉通光孔位于所述工艺孔的上方距离所述热沉顶部1/5金属板高度处。

优选地，所述热沉的厚度为2mm。

本发明的有益效果

本发明提供的低辐射可切换光阑通过为可切换光阑配制降温装置，解决以往低温光阑无法变化的问题。

附图说明

图1为本发明一种低辐射可切换光阑结构示意图；

图2为图1的左视图的示意图；

图3为本发明一种低辐射可切换光阑工作示意图；

附图标记说明：1-液氮循环系统、2-液氮输入管、3-回流管、4-热沉、5-工艺孔、6-热沉通光孔、7-低温电机、8-轴承、9-轴承隔热垫、10-可切换光阑片、11-光阑孔、12-黑体、13-光学投影系统。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是本实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据以上发明的内容做出一些非本质的改进和调整。在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1和2所示，一种低辐射可切换光阑，包括：低温电机7、可切换光阑片10和降温装置；

所述低温电机7包括一伸出的轴承8；所述低温电机7可在真空以及-40℃的环境下工作；

所述可切换光阑片10为一金属圆盘，具有一系列环绕可切换光阑片圆心的直径不同的光阑孔11；所述可切换光阑片10固定安装在所述轴承8上，所述可切换光阑片10的中心轴线与所述轴承8的轴线重合；优选地，所述可切换光阑片10与所述轴承8之间垫有轴承隔热垫9，轴承隔热垫9的作用是连接轴承8与可切换光阑片10，同时又不允许两者之间进行热交换；本实施例提供的优选方案中，所述可切换光阑片10固定安装在所述轴承8的头部；优选地，所述可切换光阑片10的厚度约1mm；

所述降温装置包括：液氮循环系统1、液氮输入管2、回流管3、热沉4和液氮流通管；

所述液氮循环系统包括压力泵、液氮储槽，用以储存液氮并使液氮在液氮输入管2、液氮流通管和回流管3内循环流动，将热沉4上的热量通过液氮气化的方式经回流管3回收后将氮气排放出去；所述液氮循环系统1还具有输出口和回收口；

所述热沉4为一金属板，与所述可切换光阑片10相对设置；优选地，所述可切换光阑片10与热沉4之间的距离小于1mm；所述热沉4具有一个与所述轴承8相对应的工艺孔，其中心轴与所述轴承8的轴线重合，用以对空后面的可切换光阑片10和轴承8进行安装维修操作，并且避免给轴承8大幅降温；所述热沉4还具有一与所述可切换光阑片10上的光阑孔11对应设置的热沉通光孔6，所述热沉通光孔6的直径大于所述光阑孔11的最大直径；所述低温电机7带动所述可切换光阑片10转动，切换不同直径的光阑孔11对准所述热沉通光孔6；所述热沉4背离所述可切换光阑片10的一侧表面上固定安装有所述液氮流通管；本优选实施例中，所述液氮流通管回旋曲折的焊接在所述热沉4背离所述可切换光阑片10的一侧表面上，可增强降温效果；优选地，所述工艺孔5的直径为10mm；所述热沉通光孔6的直径为15mm。

优选地，所述热沉4为长方形的金属板，厚度为2mm；所述工艺孔5位于所述热沉4的中心位置，所述热沉通光孔6位于所述工艺孔5的上方距离所述热沉4顶部1/5金属板高度处。

所述液氮流通管的输入口与所述液氮输入管2的一端连接，输出口与所述回流管3的一端连接；所述液氮输入管2的另一端与所述液氮循环系统1的输出口连接；所述回流管3的另一端与所述液氮循环系统1的回收口连接。优选地，所述液氮流通管的材料为金属；所述液氮输入管2和回流管3的材料为铜的合金。

本发明提供的一种低辐射可切换光阑需要在真空环境下工作。

低温电机7可以工作在真空以及-40℃环境下，作用是提供旋转运动的驱动力，低温电机7中朝向工艺孔5中心的位置伸出一根轴承8，轴承8的轴线与工艺孔5的中心轴重合，轴承8的头部通过轴承隔热垫9与可切换光阑片10固连，可切换光阑片10的轴线与轴承8的轴线重合。轴承隔热垫9的作用是连接轴承与光阑，同时又不允许轴承与光阑之间进行热交换。轴承8、轴承隔热垫9、可切换光阑片10固连在一起，可以在低温电机7的驱动下绕轴承8转动。

如图3所示，低辐射可切换光阑工作时，黑体12位于所述可切换光阑片10远离所述热沉4的一侧，所述黑体12辐射的红外信号被光阑孔11约束形成红外点辐射，经过热沉通光孔6进入光学投影系统13。工作时液氮循环系统1进行液氮循环给热沉4，热沉4与可切换光阑片1的距离非常近，辐射热交换的效率很高，保证可切换光阑片1上的热量随时传导给所述热沉4，从而保持可切换光阑片10的低温状态；需要切换光阑孔11时，低温电机7带动轴承8旋转，可切换光阑片10切换至相应的位置，此时需要工作的光阑孔11的轴线正好与热沉通光孔6轴线重合，约束后面黑体12的红外辐射形成红外点辐射经光学投影系统13投出。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。