一种抵近太阳探测器紫外滤光片热防护装置和方法

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	一种抵近太阳探测器紫外滤光片热防护装置和方法
	黄善杰; 许方宇
申请（专利权）人	中国科学院云南天文台
专利号	ZL202310112189.2
申请号	CN202310112189.2
	2023-07-14
申请日期	2023-02-14
公开（公告）号	CN116429251A
公开日期	2023-07-14
IPC 分类号	G01J1/42G02B5/20G02B5/28G02B1/10G02B7/00G01J1/04
授权国家	中国
专利类型	发明
专利状态	公开
学科领域	天文学 ; 太阳与太阳系 ; 太阳与太阳系其他学科 ; 机械工程 ; 仪器仪表技术 ; 光学技术与仪器 ; 天文仪器
产权排序	1
摘要	本发明涉及一种抵近太阳探测器紫外滤光片热防护装置和方法，滤光片包括第一滤光片基底、第二滤光片基底，以及设置于第一滤光片基底表面的紫外滤光膜。热防护装置：第一滤光片基底与第二滤光片基底之间设有基底控温层，第一滤光片基底周围设有柱侧控温层；基底控温层温度由第一控温器控制，柱侧控温层温度由第二控温器控制。本发明可以控制紫外滤光片的温度，防止紫外滤光片被入射至抵近太阳探测器的超强太阳辐射融化。
主权项	1.一种抵近太阳探测器紫外滤光片热防护装置，其特征在于：所述紫外滤光片设于紫外成像仪的镜头前方，包括第一滤光片基底、第二滤光片基底，以及设置于第一滤光片基底表面的紫外滤光膜，滤光膜是带通滤光膜，透光波段覆盖紫外成像仪的工作波段；第一滤光片基底与第二滤光片基底之间设有基底控温层，第一滤光片基底周围设有柱侧控温层；柱侧控温层温度由第一控温器控制，基底控温层温度由第二控温器控制。 2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：紫外滤光膜为碱金属膜层；第一和第二滤光片基底材料为紫外工作波段透射率高的材料。 3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：柱侧控温层为设于第一滤光片基底周围的环形液冷腔体，腔体上设有出液口和进液口，第一控温器为液体循环温度控制机，冷却液被液体循环温度控制机中的水泵泵入环形液冷腔体的进液口，冷却液与第一滤光片基底的圆柱侧面热交换后，从出液口流出，经散热端把一部分热量辐射到宇宙空间，然后回流到液体循环温度控制机。 4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：柱侧控温层为设于第一滤光片基底周围的环形半导体制冷片，通过导热硅胶贴于第一滤光片基底的柱侧，半导体制冷片带走的热量流向热端，热端通过导热硅胶黏贴于散热端，热量最终通过散热端辐射向宇宙空间，第一控温器为半导体控温器。 5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：基底控温层为设于两个基底之间的液冷腔体，腔体内部的液路流通横截面积大致相等。 6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：基底控温层呈圆柱状，进液口位于柱体一侧，出液口位于进液口附近，基底控温层内设有第一不闭合环形隔板，第一不闭合环形隔板中设有第二不闭合环形隔板，第二不闭合环形隔板背对第一不闭合环形隔板开口，中隔板将第一不闭合环形隔板和第二不闭合环形隔板形成的冷却液体通道分隔开。 7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：基底控温层呈圆柱状，进液口位于柱体一侧，出液口位于柱体另一侧，基底控温层中设有螺旋形通道，冷却液体从进液口进入，沿螺旋形通道从柱体边缘逐渐运动到柱体中央，再从柱体中央逐渐运动到柱体边缘，从出液口流出。 8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：第二控温器为液体循环温度控制机，冷却液被液体循环温度控制机中的水泵泵入腔体的进液口，冷却液与第一和第二滤光片的基底热交换后，从出液口流出，经散热端把一部分热量辐射到宇宙空间，然后回流到液体循环温度控制机。 9.一种抵近太阳探测器热防护装置的热防护方法，其特征在于：适用于权利要求1-8任一项所述的装置，当入射到抵近太阳探测器的太阳辐射强度小于太阳常数3倍时，关闭第一和第二控温器；入射到抵近太阳探测器的太阳辐射强度为太阳常数3~10倍时，只启动第一控温器；柱侧控温层通过第一滤光片基底柱侧面带走滤光片吸收的太阳辐射热量；入射到抵近太阳探测器的太阳辐射强度大于太阳常数的10倍，小于300倍时，启动第二控温器，关闭第一控温器；基底控温层通过滤光片基底面与冷却液之间的对流换热带走滤光片吸收的太阳辐射热量；入射到抵近太阳探测器的太阳辐射强度大于等于太阳常数的300倍时，启动第一控温器和第二控温器。
语种	中文
专利代理人	亢能 ; 陈左
代理机构	昆明正原专利商标代理有限公司
文献类型	专利
条目标识符	http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/26121
专题	天文技术实验室
作者单位	中国科学院云南天文台, 云南省昆明市官渡区羊方旺396号
第一作者单位	中国科学院云南天文台
推荐引用方式 GB/T 7714	黄善杰,许方宇. 一种抵近太阳探测器紫外滤光片热防护装置和方法. ZL202310112189.2[P]. 2023-07-14.

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CN116429251A-一种抵近太阳探（611KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	浏览请求全文