空間製冷器技術（簡體書）

空間製冷器及以此為基礎的空間低溫製冷技術是當代紅外載荷技術應用的基礎和支撐，也是近五十年來紅外光電技術領域最主要的研究方向和最活躍的研究對象之一。本書著重論述製冷器一般原理基礎，以空間製冷器應用中最為普遍的輻射製冷器和機械製冷機等為論述主體，詳盡介紹其科學原理、技術路線和性能特點。

目錄CONTENTS
空間技術與應用學術著作叢書 空間遙感與科學實驗有效載荷技術系列 序
本書序
前言
第1章 緒論 1
1.1 空間製冷技術的重要作用 1
1.2 空間製冷技術與紅外探測 2
1.3 空間製冷器分類及特點 5
1.3.1 低溫杜瓦儲罐製冷 5
1.3.2 被動輻射製冷 6
1.3.3 主動機械製冷 7
1.4 空間製冷器應用環境特點 9
1.4.1 大氣層 9
1.4.2 自由分子加熱 9
1.4.3 真空和低溫 10
1.4.4 太陽輻射 10
1.4.5 地球反照 10
1.4.6 地球紅外輻射 11
1.4.7 近地空間的粒子輻射 11
1.4.8 地球軌道上的空間外熱流 12
1.4.9 月球和行星的空間熱環境 13
1.4.10 發射和上升段的熱環境 16
1.5 本章小結 16
參考文獻 16
第2章 空間輻射製冷器技術 18
2.1 發展概況 18
2.1.1 國外研究現狀 18
2.1.2 國內研究現狀 22
2.1.3 發展趨勢 25
2.2 原理與主要類型 26
2.2.1 輻射製冷基本原理及特點 26
2.2.2 輻射製冷器設計原則 27
2.2.3 輻射製冷器的主要類型 27
2.3 熱學設計 31
2.3.1 設計依據 31
2.3.2 太陽同步軌道應用的G型輻射製冷器設計 31
2.3.3 輻射耦合因子的計算方法 38
2.3.4 地球同步靜止軌道錐形輻射製冷器熱學設計 43
2.4 結構設計 45
2.4.1 結構設計簡介 45
2.4.2 二級組件結構設計 46
2.4.3 一級組件結構設計 47
2.4.4 外殼組件結構設計 48
2.4.5 防汙罩及其展開機構設計 49
2.4.6 級間隔熱組件結構設計 51
2.4.7 結構輕量化與力學分析 53
2.5 輻射製冷器製造工藝 56
2.5.1 曲面反射屏加工及工藝 56
2.5.2 平面鏡加工工藝 56
2.5.3 冷塊黑體工藝 57
2.5.4 輻射板工藝 57
2.5.5 支撐件的工藝 57
2.5.6 表面塗層要求 57
2.6 污染的預防和控制 58
2.6.1 機理 58
2.6.2 零部件材料選取與污染防控 59
2.6.3 結構中的污染屏蔽設計 59
2.6.4 輻射製冷器防污染的過程控制 59
2.7 星地兼容探測器杜瓦 61
2.7.1 杜瓦設計 62
2.7.2 地面測試技術 63
2.8 本章小結 64
參考文獻 65
第3章 空間機械製冷機技術 66
3.1 概況 66
3.2 斯特林型製冷機 72
3.2.1 製冷原理 72
3.2.2 回熱器 77
3.2.3 換熱器 81
3.2.4 脈管 83
3.2.5 相位調節器 85
3.2.6 線性壓縮機 87
3.3 長壽命技術 93
3.3.1 機械製冷機失效模式分析 93
3.3.2 失效模式控制技術 99
3.3.3 製冷機可靠性考核方法 104
3.3.4 製冷機可靠性評價技術 110
3.4 本章小結 120
參考文獻 120
第4章 試驗技術 129
4.1 試驗簡介 129
4.2 力學試驗 130
4.3 真空熱試驗 131
4.4 低溫形變及低溫光校測試試驗 133
4.4.1 計算及分析 134
4.4.2 測試技術 134
4.4.3 殘餘應力測量和調整 136
4.4.4 低溫光校 140
4.5 其他試驗 141
4.5.1 輻射製冷器單項試驗 141
4.5.2 載荷紅外定標、探測性能和電磁兼容等相關試驗 142
4.6 本章小結 143
參考文獻 143
第5章 控制技術與應用 144
5.1 機械製冷機與紅外探測器耦合技術 144
5.1.1 耦合系統的作用 144
5.1.2 耦合技術的分類 144
5.1.3 集成探測器杜瓦製冷機組件 146
5.1.4 集成探測器杜瓦組件 148
5.1.5 耦合技術應用 151
5.1.6 耦合技術發展趨勢 153
5.2 機械製冷機與紅外儀器集成安裝技術 154
5.3 機械製冷機熱控技術 155
5.4 製冷器控制技術 156
5.4.1 測溫原理及技術 156
5.4.2 機械製冷控制技術 160
5.4.3 輻射製冷控制技術 164
5.5 振動控制技術 165
5.5.1 被動減振技術 166
5.5.2 主動減振技術 167
5.6 電磁干擾控制技術 170
5.6.1 電磁干擾分析 171
5.6.2 電磁干擾抑制設計 172
5.6.3 物理磁屏蔽技術 173
5.7 本章小結 175
參考文獻 175
第6章 低溫系統集成經典案例介紹 178
6.1 哈勃太空望遠鏡低溫集成系統 178
6.2 詹姆斯 韋伯太空望遠鏡低溫系統集成 180
6.3 空間紅外望遠鏡低溫系統集成 181
6.4 風雲四號衛星低溫系統集成 182
6.5 本章小結 183
參考文獻 184
第7章 其他形式空間製冷技術 185
7.1 液化氣體杜瓦 185
7.2 佈雷頓製冷技術 189
7.3 VM製冷技術 192
7.4 J-T製冷技術 195
7.5 固體製冷技術 200
7.6 熱電製冷技術 201
7.7 吸附式製冷技術 204
7.7.1 吸附式製冷原理 204
7.7.2 可再生吸附概念 204
7.7.3 氫吸附製冷機 205
7.8 複合製冷技術 207
7.8.1 輻射製冷複合機械製冷 207
7.8.2 輻射製冷複合半導體製冷 208
7.8.3 超流氦杜瓦複合機械製冷及絕熱去磁複合製冷 209
7.8.4 複合製冷技術的應用趨勢 210
7.9 激光製冷技術 211
7.9.1 激光製冷試驗進展 212
7.9.2 激光製冷的效率分析 213
7.9.3 激光製冷機的熱力設計 213
7.10 本章小結 215
參考文獻 215
後記 218
彩圖