Тепловой детектор с подвесной мембраной, содержащий деформируемый поглощающий элемент - RU2019137077A
Код документа: RU2019137077A
Формула
1. Тепловой детектор (1), выполненный с возможностью детектирования электромагнитного излучения, содержащий:
подложку,
отражатель (3) указанного электромагнитного излучения,
трехмерную структуру (2), выполненную с возможностью детектирования электромагнитного излучения, подвешенную над подложкой (10) и теплоизолированную от подложки (10), содержащую:
мембрану (20), содержащую термометрический преобразователь (23),
элемент (30), поглощающий указанное электромагнитное излучение:
- лежащий на мембране (20), частично отделенный от нее и находящийся в тепловом контакте с термометрическим преобразователем (23),
- расположенный на расстоянии от отражателя (3) с формированием четвертьволновой интерференционной полости для электромагнитного излучения,
отличающийся тем, что поглощающий элемент (30)
выполнен на основе сплава с памятью формы, имеющего так называемое обратное мартенситное превращение мартенситной фазы в аустенитную фазу указанного сплава, начиная с так называемой температуры AS начала аустенита, и
выполнен так, что он имеет:
- так называемую конфигурацию детектирования, когда его температура меньше или равна первой пороговой температуре T1 (MF; AS), при которой он расположен в виде плоскостного тела в плоскости, параллельной отражателю (3), и
- так называемую конфигурацию охлаждения, когда его температура выше заданной второй пороговой температуры Т2, равной температуре AS начала аустенита, при которой он расположен, по меньшей мере частично, криволинейным образом относительно плоскости, параллельной отражателю (3).
2. Тепловой детектор (1) по п. 1, в котором сплав с памятью формы имеет объемную долю χm мартенситной фазы и имеет плоскую конфигурацию детектирования, когда объемная доля χm больше или равна 0,95, и имеет криволинейную конфигурацию охлаждения, когда объемная доля χm менее 0,95.
3. Тепловой детектор (1) по п. 1 или 2, в котором сплав с памятью формы имеет объемную долю χm мартенситной фазы, при этом он имеет объемную долю χm меньше или равную 0,05, когда его температура больше или равна так называемой температуре AF конца аустенита, причем указанная температура AF конца аустенита ниже заданной пороговой температуры Tth для защиты термометрического преобразователя.
4. Тепловой детектор (1) по любому из пп. 1-3, в котором деформируемый поглощающий элемент (30) содержит зафиксированную часть (30.1), находящуюся в контакте с мембраной (20), и свободную часть (30.2), выполненную с возможностью деформации в зависимости от температуры деформируемого поглощающего элемента (30) и проходящую от зафиксированной части (30.1) и на некотором расстоянии от мембраны (20).
5. Тепловой детектор (1) по любому из пп. 1-4, в котором сплав с памятью формы представляет собой металлический сплав на основе NiTi.
6. Тепловой детектор (1) по любому из пп. 1-5, в котором сплав с памятью формы представляет собой металлический сплав, выбранный из Ti85,3-XNiXHf14,7 с x>50 ат. %, Ti82-XNiXZr18 с x>49 ат. %, Ti7Ni11Zr43Cu39-XCoX с x>10 ат. %, Ti50Ni50-XPtX с x<25 ат. %, Ti50,5Ni24,5Pd25, Ti51Ni38Cu11, Ti50-XN50CuX с x>7,5 ат. % или сплава на основе TiNiCuAlMn.
7. Тепловой детектор (1) по любому из пп. 1-6, в котором деформируемый поглощающий элемент (30) содержит поглощающий слой (32) из сплава с памятью формы, имеющий выступы (34), расположенные на поверхности поглощающего слоя (32) напротив подложки (10).
8. Тепловой детектор (1) по любому из пп. 1-7, в котором деформируемый поглощающий элемент (30) содержит поглощающий слой (32) из сплава с памятью формы, имеющий по меньшей мере один вырез (35), выполненный из поверхности поглощающего слоя (32) напротив подложки (10).
9. Тепловой детектор (1) по любому из пп. 1-8, в котором подложка (10) имеет плоскую верхнюю поверхность (10а), причем трехмерная структура (2) поддерживается над верхней поверхностью (10а) подложки (10) с помощью теплоизолирующих кронштейнов (5) и с помощью крепежных стоек (4), которые проходят приблизительно перпендикулярно плоскости верхней поверхности (10а) подложки (10).
10. Тепловой детектор (1) по п. 9, в котором подложка (10) содержит схему считывания, причем трехмерная структура (2) электрически соединена со схемой считывания с помощью крепежных стоек (4) и теплоизолирующих кронштейнов (5).
11. Способ изготовления теплового детектора (1) по любому из предшествующих пунктов, включающий следующие этапы:
- выбор подложки (10),
- осаждение по меньшей мере одного первого жертвенного слоя (41) на подложку (10),
- выполнение крепежных стоек (4), проходящих через первый жертвенный слой (41),
- изготовление теплоизолирующих кронштейнов (5) и мембраны (20), содержащей термометрический преобразователь (23), на первом жертвенном слое (41),
- осаждение по меньшей мере одного второго жертвенного слоя (42) для покрытия теплоизолирующих кронштейнов (5) и мембраны (20),
- изготовление поглощающего элемента (30) на втором жертвенном слое (42) так, чтобы он, по меньшей мере частично, лежал на мембране (20),
- удаление первого и второго жертвенных слоев (41, 42).
