戰術武器用紅外探測器免維護高可靠性研究

張玉　白建清

摘 要 許多情況下，全壽命周期維護問題是戰術武器裝備非常關心的任務指標，由于紅外探測器的真空和制冷器需要經常維修的時候，維護成本和壽命成了突出矛盾，研究機載武器系統、彈載武器系統應用的高可靠性紅外探測器，會突破戰術武器全壽命周期免維護應用方面的技術瓶頸。研究內容涉及應用環境條件、維修性、壽命、成本優化的量化指標分析。研究成果提高了探測器對于惡劣環境的適應性，減少了產品的復雜多樣性，更新了技術水平。本文敘述了集成杜瓦制冷器探測器組件（IDDCA）的可靠性，介紹免維護高可靠性探測器生產過程及其改進思路。

關鍵詞 紅外探測器；可靠性；全壽命免維護

中圖分類號：TN215 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）08-0064-03

1 概述

近年來，隨著新興技術的蓬勃發展，軍事攻防對抗形式日趨復雜，在空間攻防、防空反導、預警探測、對海打擊、艦空反導、對地攻擊、光電對抗等各類精確制導武器裝備中，對紅外成像系統的需求更為迫切。星載、彈載、機載、車載等武器系統，需要裝備大量紅外成像系統。紅外探測器作為紅外成像系統的核心器件和武器系統的關鍵部件，在作戰中發揮著重要的作用。

二代和三代國產紅外探測器已經逐步趨向成熟，達到批量生產的水平，質量水平也在不斷提高。研究滿足用戶全壽命周期需求的可靠性水平紅外探測器，是紅外探測器工程化重要的方向，可靠性增長研究打開了一個新的應用研究領域，也是紅外探測器研制與武器系統應用緊密結合的交叉學科。一方面，武器總體領域需要對紅外探測器的設計和工藝技術牽引；另一方面，紅外探測器制造領域需要研究各種武器系統不同應用環境帶來的系列工程化技術問題，是用研結合的共同發展。

研究思路包含：可靠性限制因素分析、確定設計準則、探測器環境適應性增長驗證，以期滿足各種不斷變化要求。并在生產中使得產品可以加速驗證，不斷完善提高，來保證使用維護的高可靠性水平，滿足多種免維護使用要求。

2 可靠性限制因素分析

2.1 IDDCA可靠性模型

IDDCA可靠性限制的五個因素：制冷器、杜瓦、引線連接、FPA、互聯。這五個因素可靠性串聯模式如圖1，即任何一個失效就會使探測器組件IDDCA失效。

圖1 IDDCA simplified reliability bloc diagram

IDDCA的可靠性是每一個框圖內即時可靠性的乘積。所以有下列公式：

Riddca=Rcooler* Rvacuum*Rconns*RIRFPA*Reles （1）

2.2 可靠性加速因素

紅外探測器已經廣泛應用于導彈、機載系統、地面移動系統等，所有應用要求都是探測器可靠性的保障條件。為了滿足這些惡劣的環境條件使用要求，需要優化探測器的設計，以滿足惡劣環境、高熱條件下探測器性能保持不變，保證可靠性達到較高水平。

環境適應性要求條件越來越多樣化、明晰化。因此，紅外探測器優化設計必須滿足極端條件使用要求，才能在結構、熱條件等方面不影響紅外探測器的性能發揮。為了論述嚴酷條件下探測器性能和適應性，必須了解其中包含哪些影響因素。

2.3 可靠性增長的研究思想

軍用武器系統應用對紅外探測器存在多種環境要求，如振動、沖擊、溫度、制冷循環次數、焦平面溫度、戰場供電、運載平臺等，這些因素組成了應用需求的制約曲線，一般為正態分布曲線，如圖2中左側線所示。紅外探測器技術制造中同樣存在多種制約因素，如FPA材料，杜瓦強度、杜瓦的耐受性、制冷機強度、制冷機的耐受性、焦平面組件制造因素、讀出電路適應性、引線及接口適應性等，這些因素組成了制造技術瓶頸曲線，一般也為正態分布曲線，如圖2中右側線所示。兩條曲線相交的部分就是失效區域，意味著紅外探測器制造無法滿足軍事裝備應用需求。比如：環境適應性、可靠性等。

解決矛盾的基本思路就是避免武器需求分布和探測器制造瓶頸分布曲線重合。

圖2 紅外探測器制造與需求的矛盾分布圖

方法1：探測器制造瓶頸分布曲線整體右移

如圖3所示，全面提升紅外探測器制造的技術水平，比如更換新的生產線。此種方法需要投入很大的人力、物力和較長的時間周期，造成生產資源浪費。

圖3 全面提升制造水平滿足應用需求

方法2：減少探測器制造技術瓶頸分布所占比例

如圖4所示，減少探測器制造環節的限制因素，需要對所有限制因素進行數據分析評估，按照各個限制因素的攻關周期制定計劃，具體流程如下。

1）對紅外探測器進行摸底驗證，獲得各部件的實際工程化參數。

2）按已暴露的各個技術問題的難易程度安排攻關計劃，并進行攻關。

3）進行有效性驗證，并固化攻關成果。

以此達到較短時間內全面提升紅外探測器工程化應用水平、制造平臺技術水平的目的。

圖4 減少制造瓶頸因素滿足應用需求

方法3：同時減少武器系統應用需求分布和探測器制造技術瓶頸分布

如圖5所示，權衡產品的適應性和環境要求之間合理性。在減少探測器制造瓶頸的同時，研究放寬武器需求的余量（即減小需求限制），擴大產品適應性。

圖5 武器需求分布曲線和探測器制造瓶頸曲線同時收窄

3 可靠性增長研究

在批生產階段，不斷改進探測器FPA以及杜瓦等可靠性增長是工程化研究的主要方向。主要任務就是高加速測試壽命試驗和存儲試驗，保證探測器的工作過程不會影響到可靠性。

所有產品的可靠性都維持在他們必須達到的水平，而且要不斷攻關改進設計，使得可靠性水平有計劃的遞增。用這種方法，每一個失效都要被考慮進去，包括新型失效和可靠性測試的早期失效。endprint

3.1 FPA的可靠性

FPA的老化按照下面三個老化模式進行：

1）存儲：FPA在非工作狀態下存放在室外環境中。

2）開關機沖擊：FPA被致冷到低溫工作條件，然后再加熱恢復到室溫環境，循環往復。

3）長時間運行工作：制冷到低溫工作狀態下連續運行。

失效基本上全部覆蓋第一模式時候探測器退化、第二模式時候的探測器退化和沖擊破碎、第三模式時候的熱載荷退化。在實際使用中基本上是三種老化模式混合作用的。比如夜視相機FPA老化模式最明顯的特點是頻繁的開關機循環切換。另一例子，如導引頭中使用的FPA，最顯著的特點就是快速制冷、制冷時間短。

3.2 真空的可靠性

真空可靠性主要工作是杜瓦減少溢出率和泄露率。目前已經優化杜瓦結構設計，強化了結構設計，保證了各種惡劣的環境使用，大大也減小杜瓦表面積的尺寸，而且，還優化表面處理工藝，減少了溢出率。

新一代微型化杜瓦真空技術特點歸納如下。

1）體積減小：杜瓦引線環候補的體積可以大大縮小，更有利于真空以及電路板的安裝。

2）表面溢出率減小：加強材料的前期處理，特別是長時間高溫烘烤。

3）潛在泄露面積減小：焊縫的質量是杜瓦工藝中最主要的因素。

4）陶瓷引線環或者接插件密封：減小體積，泄露風險最

小化。

圖6給出了法國較新的產品高溫存儲測試結果。11個樣品探測器在80?C存儲405天沒有失效情況出現。測試過程中沒有任何維護。

圖6 Reliability test results in storage at 80℃

一般認為溫度和溢出率的關系為：溫度每增加10℃，氣體逸出率就會增加2倍，可以換算為80℃ 405天溢出量相當于40℃環境下18年溢出量。（405×24=6480天即：17.75年）也就是40℃條件下18年后，沒有任何維護的真空可靠性仍然為100%。圖7所示。另外一方面，溢出率也不僅僅是真空失效的唯一因素。探測器和周圍環境泄露也應當被考慮進去。圖8給出了真空壽命對于泄露率的依賴情況。

在制造杜瓦過程中每一只都要經過泄露測試。作為可靠性接收準則的判據是泄露率不大于10-11mbar.l/sec，當然，也不僅限于泄露這一個絕對數據。熱環境對于加速泄露是有明顯誘導作用的，經過80℃、405天的測試，這期間要求探測器沒有泄露出現。

所有的技術改進措施應當固化在目前探測器杜瓦的設計制造過程中，這樣可以保證探測器的高可靠性，免維護工作期已經達到20年。這項工作正在國產探測器設計中進行推光應用。

圖7 Vacuum life cycle demonstrated with 405 days at 80℃

圖8 Vacuum life cycle limited by leakage with air

3.3 制冷器的可靠性

制冷器分為J-T制冷器和斯特林制冷機兩類。J-T制冷器的可靠性主要來自于應用過程中的問題，一方面是氣體污染所致；另一方面是用戶使用前、后忽視了氣路的清潔所致，在節流孔附近形成污染所致。斯特林制冷機主要有體積較小的旋轉集成式和體積較大的線性分置式兩類，旋轉式制冷機可靠性指標MTTF已經達到6000-10000hrs，線性制冷機在嚴酷條件下工作時間也達到30000小時以上。

Sofradir的制冷器依賴著分承包商，如Thailes和RICOR兩家。共同研發新型制冷器以滿足各種需求，隨著技術工藝的成熟制冷器的可靠性水平已經很高了。

MCT探測器現在可以工作在較高的溫度下，這樣，可以改善制冷器的熱負載以及運轉速度。高溫環境下，制冷器的可靠性直接關聯著壓縮機的旋轉速度，考慮到新一代杜瓦已經減小了熱負載的情況下，制冷器的約束條件也改善了很多。冷指厚度的減薄可以減少損失25%左右，旋轉表面處理的改進可以減少損失25%。杜瓦熱負載的減小，MCT技術進步使得FPA工作溫度增加，使得制冷的壓力大大減小，因此，制冷器的可靠性和使用壽命提高有很大的幫助。這就意味著在多數使用環境中，制冷器的使用可也達到10年以上。

相對于低溫工作的探測器，從技術上來說，大功率的制冷器還是必要的。這意味著需要大功率和較大的體積尺寸，明顯地成本也會增加。

對于探測器來說環境溫度并不是限制因素。這歸功于優化設計，探測器的可靠性環境溫度可以達到95℃。試驗證明探測器能耐受這樣的環境溫度的沖擊。

3.4 可靠性增長與全壽命成本研究

法國Sofradir2006年實施了可靠性增加計劃，并沒有增加制造成本，反而可靠性增加直接降低了使用和維護成本，進而降低了使用周期的成本。圖9給出了LCC（壽命成本）和MTBF（平均維護時間）關聯關系的解釋。

1區：多次系統級維護。

2區：維護增加了系統使用壽命，但大大增加了維護工作本身的成本。

3區：用戶遇到失效并且不斷維修好，對于LCC維護沒有任何貢獻，這大大限制了系統的使用壽命。

圖9 Relationship between Life Cycle Cost（LCC） and MTBM

經過頻繁的維護和免維護這兩種情況的分析，顯然免維護優化了壽命周期的使用成本。兩條曲線表明了國外已經解決了已經解決了壽命成本的技術瓶頸，探測器經過長期跟蹤使用后，都是免維護的。現在Sofradir探測器僅僅在使用很多年之后才需要維護，這對國產探測器的發展很有借鑒意義。

4 結論

本文的紅外探測器可靠性研究結果歸納如下。

1）FPA的可靠性有了長足的進步。老化和存儲表明FPA性能能保證30℃超過18年。

2）探測器工作在110K，以擴展更多的制冷器使用，也可以延長制冷器的使用壽命。

3）杜瓦真空測試結果表明溢出率和泄露率測試，保證探測器30℃ 18年免維護使用。

4）所有的用于杜瓦和FPA的技術對于探測器的工作使用環境（比如：振動、沖擊、高溫、熱沖擊等）。確保制造過程中變化不超出可靠性范圍，按照上述計劃執行可滿足各種應用要求。

探測器芯片技術可靠性增長計劃是個持續的細致過程，同時可以發展新一代低溫制冷器和杜瓦。持需關注可靠性限制因素的改進，增加適應性、耐久性設計，以適應和滿足不斷擴展的應用領域。

參考文獻

[1]陳伯良，孫維國，梁平治，等.InSb凝視紅外焦平面組件研制和應用[J].紅外與激光工程，2002（05）.

作者簡介

張玉（1976-），女，漢族，山東臨朐縣人，工程師，

本科。

白建清（1964-），男，漢族，陜西禮泉縣人，本科，中國航天科工集團公司二院二十五所研究員。endprint

3.1 FPA的可靠性

FPA的老化按照下面三個老化模式進行：

1）存儲：FPA在非工作狀態下存放在室外環境中。

2）開關機沖擊：FPA被致冷到低溫工作條件，然后再加熱恢復到室溫環境，循環往復。

3）長時間運行工作：制冷到低溫工作狀態下連續運行。

失效基本上全部覆蓋第一模式時候探測器退化、第二模式時候的探測器退化和沖擊破碎、第三模式時候的熱載荷退化。在實際使用中基本上是三種老化模式混合作用的。比如夜視相機FPA老化模式最明顯的特點是頻繁的開關機循環切換。另一例子，如導引頭中使用的FPA，最顯著的特點就是快速制冷、制冷時間短。

3.2 真空的可靠性

真空可靠性主要工作是杜瓦減少溢出率和泄露率。目前已經優化杜瓦結構設計，強化了結構設計，保證了各種惡劣的環境使用，大大也減小杜瓦表面積的尺寸，而且，還優化表面處理工藝，減少了溢出率。

新一代微型化杜瓦真空技術特點歸納如下。

1）體積減小：杜瓦引線環候補的體積可以大大縮小，更有利于真空以及電路板的安裝。

2）表面溢出率減小：加強材料的前期處理，特別是長時間高溫烘烤。

3）潛在泄露面積減小：焊縫的質量是杜瓦工藝中最主要的因素。

4）陶瓷引線環或者接插件密封：減小體積，泄露風險最

小化。

圖6給出了法國較新的產品高溫存儲測試結果。11個樣品探測器在80?C存儲405天沒有失效情況出現。測試過程中沒有任何維護。

圖6 Reliability test results in storage at 80℃

一般認為溫度和溢出率的關系為：溫度每增加10℃，氣體逸出率就會增加2倍，可以換算為80℃ 405天溢出量相當于40℃環境下18年溢出量。（405×24=6480天即：17.75年）也就是40℃條件下18年后，沒有任何維護的真空可靠性仍然為100%。圖7所示。另外一方面，溢出率也不僅僅是真空失效的唯一因素。探測器和周圍環境泄露也應當被考慮進去。圖8給出了真空壽命對于泄露率的依賴情況。

在制造杜瓦過程中每一只都要經過泄露測試。作為可靠性接收準則的判據是泄露率不大于10-11mbar.l/sec，當然，也不僅限于泄露這一個絕對數據。熱環境對于加速泄露是有明顯誘導作用的，經過80℃、405天的測試，這期間要求探測器沒有泄露出現。

所有的技術改進措施應當固化在目前探測器杜瓦的設計制造過程中，這樣可以保證探測器的高可靠性，免維護工作期已經達到20年。這項工作正在國產探測器設計中進行推光應用。

圖7 Vacuum life cycle demonstrated with 405 days at 80℃

圖8 Vacuum life cycle limited by leakage with air

3.3 制冷器的可靠性

制冷器分為J-T制冷器和斯特林制冷機兩類。J-T制冷器的可靠性主要來自于應用過程中的問題，一方面是氣體污染所致；另一方面是用戶使用前、后忽視了氣路的清潔所致，在節流孔附近形成污染所致。斯特林制冷機主要有體積較小的旋轉集成式和體積較大的線性分置式兩類，旋轉式制冷機可靠性指標MTTF已經達到6000-10000hrs，線性制冷機在嚴酷條件下工作時間也達到30000小時以上。

Sofradir的制冷器依賴著分承包商，如Thailes和RICOR兩家。共同研發新型制冷器以滿足各種需求，隨著技術工藝的成熟制冷器的可靠性水平已經很高了。

MCT探測器現在可以工作在較高的溫度下，這樣，可以改善制冷器的熱負載以及運轉速度。高溫環境下，制冷器的可靠性直接關聯著壓縮機的旋轉速度，考慮到新一代杜瓦已經減小了熱負載的情況下，制冷器的約束條件也改善了很多。冷指厚度的減薄可以減少損失25%左右，旋轉表面處理的改進可以減少損失25%。杜瓦熱負載的減小，MCT技術進步使得FPA工作溫度增加，使得制冷的壓力大大減小，因此，制冷器的可靠性和使用壽命提高有很大的幫助。這就意味著在多數使用環境中，制冷器的使用可也達到10年以上。

相對于低溫工作的探測器，從技術上來說，大功率的制冷器還是必要的。這意味著需要大功率和較大的體積尺寸，明顯地成本也會增加。

對于探測器來說環境溫度并不是限制因素。這歸功于優化設計，探測器的可靠性環境溫度可以達到95℃。試驗證明探測器能耐受這樣的環境溫度的沖擊。

3.4 可靠性增長與全壽命成本研究

法國Sofradir2006年實施了可靠性增加計劃，并沒有增加制造成本，反而可靠性增加直接降低了使用和維護成本，進而降低了使用周期的成本。圖9給出了LCC（壽命成本）和MTBF（平均維護時間）關聯關系的解釋。

1區：多次系統級維護。

2區：維護增加了系統使用壽命，但大大增加了維護工作本身的成本。

3區：用戶遇到失效并且不斷維修好，對于LCC維護沒有任何貢獻，這大大限制了系統的使用壽命。

圖9 Relationship between Life Cycle Cost（LCC） and MTBM

經過頻繁的維護和免維護這兩種情況的分析，顯然免維護優化了壽命周期的使用成本。兩條曲線表明了國外已經解決了已經解決了壽命成本的技術瓶頸，探測器經過長期跟蹤使用后，都是免維護的。現在Sofradir探測器僅僅在使用很多年之后才需要維護，這對國產探測器的發展很有借鑒意義。

4 結論

本文的紅外探測器可靠性研究結果歸納如下。

1）FPA的可靠性有了長足的進步。老化和存儲表明FPA性能能保證30℃超過18年。

2）探測器工作在110K，以擴展更多的制冷器使用，也可以延長制冷器的使用壽命。

3）杜瓦真空測試結果表明溢出率和泄露率測試，保證探測器30℃ 18年免維護使用。

4）所有的用于杜瓦和FPA的技術對于探測器的工作使用環境（比如：振動、沖擊、高溫、熱沖擊等）。確保制造過程中變化不超出可靠性范圍，按照上述計劃執行可滿足各種應用要求。

探測器芯片技術可靠性增長計劃是個持續的細致過程，同時可以發展新一代低溫制冷器和杜瓦。持需關注可靠性限制因素的改進，增加適應性、耐久性設計，以適應和滿足不斷擴展的應用領域。

參考文獻

[1]陳伯良，孫維國，梁平治，等.InSb凝視紅外焦平面組件研制和應用[J].紅外與激光工程，2002（05）.

作者簡介

張玉（1976-），女，漢族，山東臨朐縣人，工程師，

本科。

白建清（1964-），男，漢族，陜西禮泉縣人，本科，中國航天科工集團公司二院二十五所研究員。endprint

3.1 FPA的可靠性

FPA的老化按照下面三個老化模式進行：

1）存儲：FPA在非工作狀態下存放在室外環境中。

2）開關機沖擊：FPA被致冷到低溫工作條件，然后再加熱恢復到室溫環境，循環往復。

3）長時間運行工作：制冷到低溫工作狀態下連續運行。

失效基本上全部覆蓋第一模式時候探測器退化、第二模式時候的探測器退化和沖擊破碎、第三模式時候的熱載荷退化。在實際使用中基本上是三種老化模式混合作用的。比如夜視相機FPA老化模式最明顯的特點是頻繁的開關機循環切換。另一例子，如導引頭中使用的FPA，最顯著的特點就是快速制冷、制冷時間短。

3.2 真空的可靠性

真空可靠性主要工作是杜瓦減少溢出率和泄露率。目前已經優化杜瓦結構設計，強化了結構設計，保證了各種惡劣的環境使用，大大也減小杜瓦表面積的尺寸，而且，還優化表面處理工藝，減少了溢出率。

新一代微型化杜瓦真空技術特點歸納如下。

1）體積減小：杜瓦引線環候補的體積可以大大縮小，更有利于真空以及電路板的安裝。

2）表面溢出率減小：加強材料的前期處理，特別是長時間高溫烘烤。

3）潛在泄露面積減小：焊縫的質量是杜瓦工藝中最主要的因素。

4）陶瓷引線環或者接插件密封：減小體積，泄露風險最

小化。

圖6給出了法國較新的產品高溫存儲測試結果。11個樣品探測器在80?C存儲405天沒有失效情況出現。測試過程中沒有任何維護。

圖6 Reliability test results in storage at 80℃

一般認為溫度和溢出率的關系為：溫度每增加10℃，氣體逸出率就會增加2倍，可以換算為80℃ 405天溢出量相當于40℃環境下18年溢出量。（405×24=6480天即：17.75年）也就是40℃條件下18年后，沒有任何維護的真空可靠性仍然為100%。圖7所示。另外一方面，溢出率也不僅僅是真空失效的唯一因素。探測器和周圍環境泄露也應當被考慮進去。圖8給出了真空壽命對于泄露率的依賴情況。

在制造杜瓦過程中每一只都要經過泄露測試。作為可靠性接收準則的判據是泄露率不大于10-11mbar.l/sec，當然，也不僅限于泄露這一個絕對數據。熱環境對于加速泄露是有明顯誘導作用的，經過80℃、405天的測試，這期間要求探測器沒有泄露出現。

所有的技術改進措施應當固化在目前探測器杜瓦的設計制造過程中，這樣可以保證探測器的高可靠性，免維護工作期已經達到20年。這項工作正在國產探測器設計中進行推光應用。

圖7 Vacuum life cycle demonstrated with 405 days at 80℃

圖8 Vacuum life cycle limited by leakage with air

3.3 制冷器的可靠性

制冷器分為J-T制冷器和斯特林制冷機兩類。J-T制冷器的可靠性主要來自于應用過程中的問題，一方面是氣體污染所致；另一方面是用戶使用前、后忽視了氣路的清潔所致，在節流孔附近形成污染所致。斯特林制冷機主要有體積較小的旋轉集成式和體積較大的線性分置式兩類，旋轉式制冷機可靠性指標MTTF已經達到6000-10000hrs，線性制冷機在嚴酷條件下工作時間也達到30000小時以上。

Sofradir的制冷器依賴著分承包商，如Thailes和RICOR兩家。共同研發新型制冷器以滿足各種需求，隨著技術工藝的成熟制冷器的可靠性水平已經很高了。

MCT探測器現在可以工作在較高的溫度下，這樣，可以改善制冷器的熱負載以及運轉速度。高溫環境下，制冷器的可靠性直接關聯著壓縮機的旋轉速度，考慮到新一代杜瓦已經減小了熱負載的情況下，制冷器的約束條件也改善了很多。冷指厚度的減薄可以減少損失25%左右，旋轉表面處理的改進可以減少損失25%。杜瓦熱負載的減小，MCT技術進步使得FPA工作溫度增加，使得制冷的壓力大大減小，因此，制冷器的可靠性和使用壽命提高有很大的幫助。這就意味著在多數使用環境中，制冷器的使用可也達到10年以上。

相對于低溫工作的探測器，從技術上來說，大功率的制冷器還是必要的。這意味著需要大功率和較大的體積尺寸，明顯地成本也會增加。

對于探測器來說環境溫度并不是限制因素。這歸功于優化設計，探測器的可靠性環境溫度可以達到95℃。試驗證明探測器能耐受這樣的環境溫度的沖擊。

3.4 可靠性增長與全壽命成本研究

法國Sofradir2006年實施了可靠性增加計劃，并沒有增加制造成本，反而可靠性增加直接降低了使用和維護成本，進而降低了使用周期的成本。圖9給出了LCC（壽命成本）和MTBF（平均維護時間）關聯關系的解釋。

1區：多次系統級維護。

2區：維護增加了系統使用壽命，但大大增加了維護工作本身的成本。

3區：用戶遇到失效并且不斷維修好，對于LCC維護沒有任何貢獻，這大大限制了系統的使用壽命。

圖9 Relationship between Life Cycle Cost（LCC） and MTBM

經過頻繁的維護和免維護這兩種情況的分析，顯然免維護優化了壽命周期的使用成本。兩條曲線表明了國外已經解決了已經解決了壽命成本的技術瓶頸，探測器經過長期跟蹤使用后，都是免維護的。現在Sofradir探測器僅僅在使用很多年之后才需要維護，這對國產探測器的發展很有借鑒意義。

4 結論

本文的紅外探測器可靠性研究結果歸納如下。

1）FPA的可靠性有了長足的進步。老化和存儲表明FPA性能能保證30℃超過18年。

2）探測器工作在110K，以擴展更多的制冷器使用，也可以延長制冷器的使用壽命。

3）杜瓦真空測試結果表明溢出率和泄露率測試，保證探測器30℃ 18年免維護使用。

4）所有的用于杜瓦和FPA的技術對于探測器的工作使用環境（比如：振動、沖擊、高溫、熱沖擊等）。確保制造過程中變化不超出可靠性范圍，按照上述計劃執行可滿足各種應用要求。

探測器芯片技術可靠性增長計劃是個持續的細致過程，同時可以發展新一代低溫制冷器和杜瓦。持需關注可靠性限制因素的改進，增加適應性、耐久性設計，以適應和滿足不斷擴展的應用領域。

參考文獻

[1]陳伯良，孫維國，梁平治，等.InSb凝視紅外焦平面組件研制和應用[J].紅外與激光工程，2002（05）.

作者簡介

張玉（1976-），女，漢族，山東臨朐縣人，工程師，

本科。

白建清（1964-），男，漢族，陜西禮泉縣人，本科，中國航天科工集團公司二院二十五所研究員。endprint