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NTIS 바로가기대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B, 2007 May 30, 2007년, pp.1953 - 1958
박성제 (한국기계연구원 에너지기계연구센터) , 홍용주 (한국기계연구원 에너지기계연구센터) , 김효봉 (한국기계연구원 에너지기계연구센터) , 김대웅 (전주대학교 기계자동차공학과)
This paper presents the results of a series of performance tests for the integral Stirling cryocooler. Infrared sensor systems incorporating cryocoolers are required to be qualified to the appropriate environmental specification. Integral Stirling cryocooler for thermal imaging system have matured t...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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적외선 검지기의 개발 추세는? | 적외선 검지기의 개발 추세를 보면 단소자 →선형배열소자 → 초점면 배열(Focal Plane Array) 소자 등으로 발전되어 고성능, 고 응답성 열 영상 장비의 초소형화가 가능해지고 있다. 단소자와 선형배열소자의 경우에는 기계적으로 구동 mirror를 돌려서 영상을 얻지만, 이차원 배열 소자인 초점면 배열 소자는 구동 motor와 mirror가 필요 없는 IC chip 형태로 초소형이기 때문에 소자를 냉각하는 극저온 냉동기의 소형화도 같이 요구된다. | |
단소자와 선형배열소자의 특징은? | 적외선 검지기의 개발 추세를 보면 단소자 →선형배열소자 → 초점면 배열(Focal Plane Array) 소자 등으로 발전되어 고성능, 고 응답성 열 영상 장비의 초소형화가 가능해지고 있다. 단소자와 선형배열소자의 경우에는 기계적으로 구동 mirror를 돌려서 영상을 얻지만, 이차원 배열 소자인 초점면 배열 소자는 구동 motor와 mirror가 필요 없는 IC chip 형태로 초소형이기 때문에 소자를 냉각하는 극저온 냉동기의 소형화도 같이 요구된다. 정밀 유도무기, 감시체계의 발전에 따른 국내외 군수시장의 초점면배열소자 수요가 증대하고 있으며, 고집적 반도체 공정, 정보통신 및 의료 장비 등에서의 정밀온도 진단 및 제어에 따른 민수시장의 초점면배열소자 수요도 증대하고 있다. | |
회전 압축기형 스터링 극저온 냉동기의 신뢰성을 확보하기 위한 절차의 일환으로서, 다양한 환경 조건에서 작동할 수 있는가에 대한 평가를 위하여 열 환경 시험 평가를 수행한 결과는? | (1) 적외선 검출기용 Simulation dewar(실험용 극저온 용기)의 자체부하를 측정한 결과 Simulation dewar에서 무부하시 증발되는 질소량은 54 sccm이고, heat load는 약 237.1 mW이었다. (2) 환경시험챔버내의 온도가 -40℃, +23℃와+71℃ 일 때의 80K 도달 시간은 2분 40초, 4분 23초와 6분 39초로 나타났으며, 최저도달온도는 각각 45.3K, 58.1K과 68.7K이었다. (3) 환경시험챔버내의 온도가 -40℃, +23℃와+71℃ 일 때 저온부 온도 80K 일 때의 최대피크 입력은 각각 10.76W, 15.02W와 15.29W 이었다. (4) 환경시험챔버내의 온도가 -40℃, +23℃와+71℃ 일 때 작동주파수가 각각 52Hz, 51Hz와 53Hz로 시작하여 온도가 내려가면 점점 감소하다가 약 80K 이하로 내려가면서 각각 49Hz, 47Hz 와 46.7Hz로 안정이 되는 것을 알 수 있다. 이는 저온부의 온도가 내려감에 따라 모터의 부하가 커져서 작동주파수가 감소하는 것으로 판단된다. (5) 환경시험챔버내의 온도가 +23℃와 +71℃에서는 저온부의 온도가 약 81K 근방에서 온도편차가 약 1.0K 정도로 안정되는 것을 볼 수 있으며 환경시험챔버내의 온도가 -40℃의 경우는 저온부의 온도가 약 84K 근방에서 온도편차가 약 2.0K 정도로 안정되는 것을 볼 수 있다. (6) 환경시험챔버내의 온도가 -40℃, +23℃와+71℃ 일 때 정상상태 입력은 각각 4.42W, 8.83W와 11.81W 이었으나, -40℃와 +23℃일 때 입력의 편차가 약 1W 가량 있는 것을 알 수 있 었다. |
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