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Teledyne Judson Technologies社
デュワーと冷却素子 |
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デュワー、コネクタ、フランジ、及びエレクトロニクス |
| 再排気可能な金属デュワーは、実験室、または、研究開発での使用に対して、推薦されます。金属デュワーの利点は、頑丈な構造、低価格、長い保持時間、オプションの取付フランジ、広い帯域の窓材、及び、短納期です。明示された保持時間は、1年間保証されています。年1回、あるいは、2回の再排気が必要とされるかもしれません。長寿命で、永久に密封されたガラスデュワーは、小型であることと、機械の振動の条件下でも優れた性能を有することの利点を提供します。ガラスデュワーは、一般的に、金属デュワーより長い納期を必要とします。特別注文形状あるいは、より長い保持時間のデュワーを提供することが可能です。 |
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| 図１ |
図２ |
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低温絞り： |
| 低温絞りは、不必要なバックグランド放射光が検出素子に到達することを防ぐための低温に冷却された視野角(FOV)を制限する絞りです。ジャドソン社は、視野を角度ｆで定義します。角度ｆは、図１に示す通り、検出素子のエッジと低温絞りによって定義される半角の2倍の角度です。より大きい角度における放射光は、低温絞りにより阻止されます。従って、検出素子の受光面全体は、円錐角ｆから入射する光を検出することができます。バックグラウンド制限性能(BLIP:Background Limited Performance) の検出素子のための理論的な比検出能力 D*の改善は、検出素子の中心からの角度ｑにより正確に決められます。注釈：図１は、バックグラウンド制限性能(BLIP:Background Limited Performance) の検出素子のみのための理論的な比検出能力 D*の改善を示します。実際の改善は、理論的であることに及ばないかもしれません。特に、１ｍｍまたは、それ以上の大きな受光面の検出素子においては、そうなるかもしれません。視野を特別注文する場合は、光学システムに必要な最大の円錐角をご指定ください。共通の視野角仕様は、30度、45度、60℃です。視野角の指定が無い場合は、視野角60℃の標準絞りが使用されます。 |
コールドフィルター： |
| ジャドソン社のコールドフィルタは、視野角(FOV:field of View)の上に取り付けられ、不必要な波長からバックグランド放射光を阻止します。コールドフィルタは、バックグラウンド制限性能(BLIP:Background Limited Performance) の検出素子のために比検出能力 D*を際立って改善することができます。標準のコールドフィルタは、SP28を含みます。SP28は、可視から2.8μｍまでの透過波長帯域を持ちます。SP35は、 1.7〜3.5μmまでの透過波長帯域を持ちます。特別注文のコールドフィルタは、広範囲な波長と帯域幅のために利用可能です。一般的に、これらのコールドフィルタは、主要なフィルタメーカーの在庫から調達されます。我々は、また、御客様からご支給いただいたコールドフィルタを取り付けることも可能です。 |
金属デュワー 信頼性： |
| ジャドソンの標準的な金属 デュワーは長い保持時間と長寿命のために設計されます。それぞれの金属デュワーは、組み立ての前後に広範囲のリークテストを受けます。残留水蒸気とアウトガスを排除するために、デュワーは、広範囲の前工程ベーキングと検出素子をマウントした後の後工程ベーキングを受けます。FTIR アプリケーションのために、それぞれのユニットが８時間のオペレーションの後に１％以下の氷バンド吸収(Ice Band Absorption)について１００％テストされます。それぞれの標準デュワーには、SMA-BNC同軸出力ケーブルと液体窒素を充填するためのじょうごが付属します。 |
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デュワーモデル |
タイプ |
窓位置 |
液体窒素保持時間
(hours) |
外形
(インチ) |
注釈 |
利用可能な窓 |
サイドビュー |
ダウンビュー |
M204 |
Metal |
X |
|
> 8 |
2.5 O
x 5.25 H |
Fig.
34-1 |
Sapphire
(WG)
ZnSe (WJ)
KRS-5 (WK)
Silicon AR Coated (WB)
and
Ge AR Coated (WE) |
M205 |
Metal |
|
X |
> 8 |
2.5 O
x 5.31 H |
Fig.
34-2 |
M200 |
Metal |
X |
|
>
12 |
2.5 O
x 6.75 H |
|
M201 |
Metal |
|
X |
>
12 |
2.5 O
x 6.81 H |
|
M108 |
Metal |
X |
|
> 8 |
2.5 O
x 5.25 H |
Fig.
35-1 SMA
Connectors on Dewar |
M209 |
Metal |
X |
|
>
24 |
3.5 O
x 8.00 H |
Fig.
35-2 |
DB |
Glass |
X |
|
> 5 |
2.0 O
x 5.0 H |
|
Sapphire
(WG), Ge (WD) |
DC |
Glass |
|
X |
> 4 |
1.65
O x 5.0 H |
|
Sapphire
(WG) |
DG |
Glass |
|
X |
JT
Cryostat |
0.75
O x 2.5 H |
.204"
JTC Bore,
part of JTC System |
Sapphire
(WG), Ge (WD) |
DE |
Glass |
|
X |
JT
Cryostat |
0.50
O x 2.5 H |
.204"
JTC Bore |
Sapphire
(WG) |
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窓： |
| ジャドソン社の検出素子のための標準的な窓をジャドソン社のモデル番号コードと共に以下に示します。透過率カーブは、図３に示します。すべての窓の厚さは、0.040インチです。FTIRまたは、他のコヒーレント光を扱うアプリケーションのための窓は、干渉を防ぐために、ごくわずかな20分（0.33度）のウェッジ角または、1度のウェッジ角を有します。 |
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| 図３ |
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| 窓コード |
材質 |
透過率 |
波長範囲 |
ウェッジ角度 |
検出器 |
| WA |
AMTIR |
>
74% |
0.8µm
- 6.0µm |
20' |
J10D |
| WB |
Si
(Coated) |
>
92% |
1.3µm
- 6.0µm |
None |
J10D |
| WD |
Ge
(Coated) |
>
90% |
7.8µm
- 12.8µm |
None |
J15D12 |
| WE |
Ge
(Coated) |
>
95% |
2.0µm
- 14.0µm |
None |
J15D12,
J15D14 |
| WG |
Sapphire |
>
85% |
0.4µm
- 6.0µm |
20' |
J10D,
J16D |
| WI |
ZnSe |
>
74% |
0.5µm
- 20µm |
20' |
J15D12,
J15D14, J15D16 |
| WJ |
ZnSe |
>
74% |
0.5µm
- 20µm |
20' |
J15D12,
J15D14, J15D16 |
| WK |
KRS-5 |
>
72% |
0.5µm
- 40µm |
20' |
J15D22 |
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金属デュワーの特徴 |
- 丈夫な構造
- 10時間以上の保持時間
- 1年間保証
- 再排気可能
- 検出素子の正確なセンタリング
- サイドビュー、ダウンビュー
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M204 または、 M205 標準金属デュワー： |
| M204 サイドビューとM205 ダウンビューは、J16D Ge、J10D InSb、およびJ15D HgCdTeを含む、すべてのジャドソン社の低温冷却検出素子に推薦された標準の金属デュワーです。各々のユニットには、SMA-BNC同軸出力ケーブルと液体窒素を充填するためのじょうごが付属します。 |
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| 図４ |
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| 図５ |
M200 または、 M201 標準金属デュワー： |
| M200 サイドビューと M201 ダウンビューデュワーは、デュワーの高さと液体窒素の保持時間以外は、それぞれ M204 と M205 に類似しています。M200とM201は、6.75インチの高さ（下表の寸法"A"を参照）で、15時間以上の液体窒素保持時間があります。 |
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| デュワーモデル |
寸法 |
| "A" |
"B" |
"C" |
"D" |
| M204 Sideview |
5.25 |
4.00 |
2.60 |
1.70 |
| M205 Downview |
5.31 |
4.30 |
2.90 |
0.44 |
| M200 Sideview |
6.75 |
4.25 |
2.87 |
1.70 |
| M201 Downview |
6.81 |
3.63 |
2.25 |
0.44 |
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| 検出素子は、窓を保持するナットの外径に対して、±0.020インチ以内の範囲で、中心に置かれています。（77Kの動作温度にて） |
M108 SMAコネクタ付金属デュワー： |
M108サイドビュー金属デュワーは、背面プレートオプションの代りに、2個のSMAコネクタが直接デュワー本体にマウントされています。この形状は、光学システムにデュワーを組み込むために必要なスペースを最小にするために役に立ちます。検出素子のSMAコネクタのシールドは、通常、デュワー本体に接地されます。（「デュワーの接地とEMI」参照）御要望により、それらをデュワーから絶縁するかもしれません。もし、必要であれば、デュワーの接地ピンは、デュワー本体の独立した接地を可能とします。
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M209 24時間液体窒素保持時間 金属デュワー： |
| M209サイドビュー金属デュワーは、直径 3.5インチ×高さ8インチのパッケージで、便利な24時間の保持時間を提供いたします。(図７) |
デュワーケーブル： |
| 検出素子SMAとプリアンプを接続するSMA-BNC同軸ケーブル（図８）は、それぞれのジャドソン社の金属デュワーに付属します。デュワーに液体窒素を注ぐためのじょうごも付属します。 |
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検出素子マウント/ 後付け液体窒素冷却のためのフラットパック： |
| 御客様のお持ちのデュワーにジャドソン社の検出素子をマウントすることを御希望される場合のためのパッケージをご用意しています。取り扱いには特別の注意が必要です。御客様は、クリーンな状態での検出素子の取り付け技術と、デュワーの排気技術に精通している必要があります。DM1検出素子マウント（図９）は、ジャドソン社標準金属デュワーに検出素子を取り付けるために使用されます。このアセンブリは、金属ベースとデュワーコールドフィンガーにネジで取り付けることができる視野（FOV)を含みます。J10D、J15D、および J16Dシリーズ検出素子のためのフラットパックキャリアーもまた、利用可能です。（図１０） |
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| 図９ |
図１０ |
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金属デュワーコネクタオプション： |
| ほとんどのジャドソン社の金属デュワーは、検出素子の出力のために、SMAコネクタを備えています。（図１１）標準のバージョンをお薦め致します。利用可能な取付スペースが限られている場所では、"Ｂ"バージョンは、わずかな費用の追加で、全体的なデュワーの直径を減らします。 |
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| 図１１ |
デュワー接地とＥＭＩ： |
| 検出素子のSMAコネクタのシールドは、通常は、デュワー本体に接地されます。この構成では、同軸ケーブルのシールドとデュワーはコモン接続されています。デュワー全体をシールドすることにより、検出素子に対する潜在的なEMI干渉を制限します。御客様のシステムにおいて、標準の接地方法がグランドループノイズ、または、ピックアップノイズの原因と疑われる場合は、SMAは、デュワーから絶縁したほうがよいかもしれません。コールドフィンガー用接地タグは、オプション使用のためのにデュワーから別に、検出素子を接地します。いくつかの検出素子は、検出素子を接地するために使うかもしれない温度センサーを含んでいます。通常、この接地は必要ありません。接地ラグは、接続していないままにおかれるかもしれません。 |
金属デュワー用DFMシリーズ 取付フランジ： |
| DMFシリーズ取付フランジは、ジャドソン社金属デュワーの御客様のベンチトップ、または、光学システムへの配置及び取り付けをアシストします。DFM-1はデュアーベースマウントです。それは、デュワーの底部の外径にセットねじを使って固定されます。（図１２）フランジは、テーブル、または、位置決めステージなどの水平面にボルトで固定されるかもしれません。DFM-2リングマウントと、DFM-3フロントマウントはデュワーウィンドウ（窓）ホルダーに取り付けます。 |
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| 図１２ |
金属デュワー用VOM-1 真空バルブオペレータ： |
| 金属デュワーは、規定された液体窒素の保持時間を維持するために、毎年1回、または、2年ごとに、再排気が必要です。再排気のために、ジャドソン社に返却されるデュワーは、リークチェック、Ｏリングの交換、真空ベイクアウト、再排気、及び電気テストを含む完全なサービスを受けます。お持ちのデュワーを御客様が保守を行うことを希望される御客様のために、真空排気ポンプシステムに金属デュワーを接続するために、VOM-1をご使用いただけます。 |
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 VOM-1の情報（英文）はこちらから |
RC2検出素子/ロータリー冷却素子 インテグラル アセンブリー |
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| RC2小型冷却素子は、コールドフィンガーに直接マウントされた検出素子を伴ったインテグラル・スターリングエンジンです。その3.5ワットの電力必要条件は、それをバッテリーで使用するために理想的であるようにします。ジャドソン社は、低電力消費と可搬性が重要であるときに、ロータリー冷却素子を進めます。RC2小型冷却素子は、容易に手の掌に収まるサイズで、77k±0.5Kまで冷却します。RC2検出素子・冷却素子アセンブリは、J10DとJ15Dシリ-ズの検出素子で使用できます。冷却素子に取り付けた検出素子の性能を決定するために、該当する検出素子シリーズからの典型的な仕様が使われるべきです。この冷却素子アセンブリは調整可能な温度の設定ポイントを供給して、そして 12VDC 入力を必要とする温度コントロールモジュールの中でプラグで利用可能です。 |
アプリケーション |
- 携帯用赤外放射計
- 環境モニタリング
- 赤外線画像/サーマルイメージ
- 距離測定/レンジファインダー
- 分光計測
- 赤外線器械
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デザインの特徴 |
- 平均故障時間（MTTF：Mean Time To Failure）：2000時間
- 放散 150ｍW 熱負荷
- 動作電圧 12VDC 電流 0.25A
- 消費電力 3.5W
- 小型
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| 図１５ |
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制御温度操作： |
| この冷却素子は特に 77K で赤外線のセンサーを維持するよう設計されました。通常の動作では、2N2222シリコンダイオードチップは赤外線センサに隣接して取り付けられ、コールドフィンガーの温度センサとして機能します。77Kで、1mAの順方向バイアス電流が流れた状態で、ダイオードのベース(+)−エミッタ(-)接合間電圧は、典型的に1,060Ｖです。（295K（常温）では、0.7Ｖです。）冷却開始時には、冷却素子のモーターは、最高の回転数で動作します。設定ポイントに到達されるとすぐに、モーターは、設定ポイントに設定された温度を維持するために減速します。もし、温度センサーが開放回路状態（未接続）の状態にされると、それは、制御回路に、最大電圧信号として判断され、冷却素子をすぐに減速させるでしょう。逆に、センサーの導線（リード線）が短絡していた場合は、モーターは、最大回転数で動作し、コールドフィンガーは、放射と伝導する熱負荷の合計と冷却素子電力が等しくなる温度で安定するでしょう。設定ポイントは、工場にて、1,060Ｖに設定されます。設定ポイントは、制御回路基板上の温度調整ポテンショメータにより他の電圧に調整することができます。調整範囲は、1.0Ｖ〜1.1Ｖです。 |
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| 図１６ |
表"A"（ピン番号：機能）
1：モータードライブ 0A 2： +5 Volt ホールセンサ 3： ホールセンサ 0A 4： ホールセンサ 0B
5： ホールセンサ 0C 6： +5 Volt リターン 7： モータードライブ 0C 8： モータードライブ 0B |
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Indium Antimonide Detectors with RC1 and RC2 Coolers |
検出器モデル番号 |
検出器品番 |
受光面サイズ（直径) (mm.) |
動作温度 (K) |
カットオフ波長 (µm) |
最大感度 (A/W) |
シャントインピーダンス (KW) |
標準比検出能力
D* |
J10D-RC2-R01M |
400361 |
2.0 |
80 |
5.5 |
3 |
2000 |
1.5E+11 |
J10D-RC1-R04M |
400308 |
4.0 |
80 |
5.5 |
3 |
500 |
1.5E+11 |
J10D-RC1-R02M |
400211 |
2.0 |
80 |
5.5 |
3 |
80 |
1.5E+11 |
Mercury Cadmium Telluride Detectors with RC1 and RC2 Coolers |
検出器モデル番号 |
検出器品番 |
受光面サイズ（直径) (mm.) |
動作温度 (K) |
カットオフ波長 (µm) |
最大感度 (V/W) |
標準バイアス電圧 (V) |
標準比検出能力
D* (10KHz) |
J15D12-RC2-S050U-60 |
451139 |
0.05 |
80 |
12.0 |
30,000 |
0.1 |
5.0E+10 |
J15D12-RC1-S100U-38 |
450679 |
0.1 |
80 |
12.0 |
15,000 |
0.1 |
6.0E+10 |
J15D12-RC1-S01M-60 |
450921 |
1.0 |
80 |
12.0 |
1000 |
1.5 |
2.5E+10 |
J15D14-RC2-S01M-60 |
450956 |
1.0 |
80 |
13.3 |
1000 |
1.5 |
2.5E+10 |
J15D16-RC1-S01M-30 |
450993 |
1.0 |
80 |
16.6 |
750 |
1.5 |
2.0E+10 |
J15D20-RC1-S01M-60 |
450606 |
1.0 |
80 |
20.0 |
150 |
2.0 |
1.0E+10 |
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| RC2の情報（英文）はこちらから |
JTC ジュール−トムソン・クライオスタット冷却システム |
ジュール−トムソン・クライオスタットシステムを使用した赤外検出素子は、そのサイズが小さいこと、冷却到達時間が短いこと、維持するのにあまり手がかからないこと、自動運転のために、軍事アプリケーションで広範囲で使われています。ジャドソン社のジュール−トムソン・クライオスタット(JTC)システムは、商業のアプリケーションのために、使いやすいパッケージで高度先端技術を提供します。
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| ジュール−トムソン・クライオスタット(JTC)システムは、小型のガラスデュワーに、シリコンダイオード温度センサーといっしょにマウントされた高品質の検出素子からできています。クライオスタットとデュワーは、クライオスタットあるいはガラスデュワーの処置を誤る可能性を減らすために、小型のアルミニウムハウジングに一体化されています。 |
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| クライオスタットには、可動部品を有せず、電力も必要としません。クライオスタットは、ボンベからの高圧窒素ガスにより駆動します。容量が14,000 STP(標準温度と圧力：standard temperature and pressure) リットル、圧力が6,000psiの窒素ボンベ１本で連続230時間の動作をします。 |
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| 小型ジュール−トムソン・クライオスタット(JTC) |
アプリケーション |
- 大気中の温度分布測定
- 自動赤外線器機
- 遠隔地での赤外線画像計測
- 危険場所のための赤外線検出
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デザインの特徴 |
- 保守不要な連続運転
- 小型
- 液体窒素の充填不要
- 高い信頼性
- 自動0N/OFF動作に最適です。
- 電力を必要としません。
- 安全です。
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| 検出素子の単純で急速な冷却は、適切に設計されたデュワーの中のジャドソン社の小型ジュール-トムソン・クライオスタットにより提供されます。クライオスタットは、デュワーのコールドフィンガーの後に配置されたクライオスタットの先端において、加圧されたガスを低温の液体に変換します。クライオスタットは、電気を必要とせず、どんな姿勢でも動作することができます。 |
| |
| ジャドソン社のクライオスタットは、７７°Ｋの検出素子の温度のためには、高純度窒素ガスによる動作が必要です。それらは、周囲温度-55℃〜70℃において、熱負荷が2Wまでの検出素子とデュワーで運転することができます。アルゴンガスを使用したクライオスタット（87K)も利用可能です。 |
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モデル
番号 |
直径
(インチ) |
寸法
A |
寸法
B |
寸法
C |
動作方式
|
推奨ガス圧
|
| J42902-2 |
0.204 |
2.65" |
2.25" |
2.10" |
Demand
Flow |
3500 psi |
| J43610-2 |
0.326 |
2.69" |
2.29" |
1.88" |
| J9159 |
0.204 |
2.60" |
2.20" |
2.00" |
Fixed
Orifice |
1000 - 2000
psi |
| J9174 |
0.326 |
2.47" |
2.07" |
1.88" |
|
| |
| JTCの情報（英文）はこちらから |
| 分子篩 （ふるい）フィルターの情報（英文）はこちらから |
