SJ 51206 2-1996 60h30dy2型液氮制冷60元光导碲镉汞红外探测器详细规范.pdf

1、FL 5961 吃kJ飞嚼，J、，口口吃ISJ 51206/2-96 -+ 、 l Detail specification for type 60H30DY2 60 elements with liquid-nitrogencooler photoconductive irifrared detector in n1ercury cadmium telluride 1996-08-30发布1997-01-01实施中华人民共和国电子工业部批准中华人民共和国电子行业军用标准1 范围60H30DY2型液氮制冷60元光导确锦宗红外探测器详细规范Detail specification for typ

2、e 60H30DY2 60 elements with liquid-nitrogencooler photoconductive infrared detector in mercury cadmium telluride 1 1 主题内容S.J 51206/2-96 本规范规定了77K液氮制冷60元光导暗俑乖红外探测器的详细要求。1 . 2 适用范围本规范适用于工作在813pm波段红外前视用77K金属杜瓦60元光导暗俑乖红外探测器。2 引用文件GB/T 13584-92 GJB 179-86 GJB 1206-91 GJB 1788-93 GJB 1866-94 3 要求3. 1 合格鉴定

3、红外探测器参数测试方法计数抽样检查程序及表红外探视lj器总规范红处f骂：拍！lj器试验方法红外j东i9!u6 J百储f民主Ji:r71片规范按本规范提交的产品应是经鉴定合格或定型批准的产品。3.2 结构型式和尺寸3. 2. 1 外形结构和尺寸外形结构和尺寸如图l所示：中华人民共和国电子工业部1996-08-30发布1997-01-01实施一1一SJ 51206/2-96 70 I I LN12U . . 广止. 2 3 4 . ? 、. 呐N。俨4、！U叶II o旷飞lI -毛、4主2唱J l . Tlll:ll I L 一_J 一一- 45 55_ 斗国1外形结构与尺寸图中：1一窗口；2一响

4、应元芯片底座；3一窗口罩；4一响应元；5一冷屏。3.2.2 60元响应元a. 60元排列响应元图如图2所示：一2一,c 0 饲100 . . SJ 51206/2-96 . . 100 2700 因260元排列图单位：m 50 . . L . 50 . 0 w、注：双线列的上、下两排各为30元响应元，响应元排列为上排左起为第1元，下排第1元为第31元，顺序以此类推。响应元尺寸单位为m。b. 60元响应元尺寸如表1所示。规恪双线列表中：b一一灵敏元长度；l一一灵敏元宽度。表160元响应元尺寸基本尺寸极限偏差50 士3b 基本尺寸50 m 极限偏差3 3.3 特性值探测器特性值如表2所示：表2探测

5、器特性值特性值序号工页目符号单位最小在最大值响应元面积Ai 0.22 10-4 0.28 10-4 cm2 2 光i普响应范围i 1 i2 8士0.311.70.5 m 3 响应元阻抗Rn 50 200 。4 响应元黑体探测率Dbb 1. 05 1010 cmHz112/W 5 响应元黑体响应旦在Rbb 1. 03 104 2 104 V/W 6 响应元黑体响.R协IR恤20 % 应率的均匀性7 响应元时间常数r 2 s 8 言元一2 个-3一, SJ 51206/2-96 续表2特性值序号项目符号单位最小值最大值9 电串扰V1/ V0、V2/Vo-26 dB V3/Vo和V4/Vo10 视场

6、角。60 （。）11 响应元平均偏置电流I 4 mA 12 连续工作时间fc 3 h 3.4 材料 3.4. 1 红外探视1J材料n型暗锚乖品片为按GJB1866规定的合格晶片，应符合下列要求：a. 组分X值：0.2040.210mol;b. 组分均匀性：0.005mol;以下为77K下的参数值c. 导电类型：n型；d. 载流子浓度：运51014/cm3;e. 霍尔迁移率：/1c二三1.5105cm2/VS;f. 电阻率：510-2510叩10cm; g. 载流子寿命：r二三0.8s; h. 光学透射比：T二20%（厚度0.8mm); i. 结构貌相：劳埃相斑点清晰、均匀，斑点完整不离散。3.

7、4.2 红外窗口材料a. 镀ZnS增透膜错单晶片或硫化辞窗口，红外透射比（813m)T等于或大于80%;b. 窗口尺寸：直径23mm，厚度为l.Omm。3.4.3 制冷材料a. 液氮：纯度大于98/o;b. 制冷温度：7780K;c. 测温二极管，偏置电流1.00土O.OlmA。3.4.4 冷屏：硬铝I.Y12，经钝化发黑，圆环状通光孔径为12mm，高度8mm，芯片至冷屏距离2mm。3.4.5 视场角：0应等于或大于600 3.5 标志探测器标志应按GJB1206的3.10.1条和3.10. 2条规定。3.6 制造质量除探测器外形结构和尺寸符合图样要求外，红外窗口表面应光洁无明显划痕，杜瓦瓶外

8、壳表面无明显碰伤、擦伤；所有的螺纹紧固件应采用弹簧垫国并处于紧回状态。引出线的接插件牢固可靠。3.7 重量一4一SJ 51206/2-96 探测器重量不超过O.Skg.4 质量保证规定4. 1 预处理检验在进行鉴定检验和A组检验之前，所有探测器应经受表3规定的检验，以剔除早期失效产品。表3预处理检验检验方法序号项目检验要求检验条件GB/T 13584 GJB 1788 . 方法2080试验前应测量响应元的黑体探测率频率市围102000Hz功率谱密度0.04g2 /Hz 振动时间0.Sh 按i曾形（50100Hz)6dB/倍频程，（10002000Hz)甲6dB倍频程试验容差（501000出）

9、1. 5dB (10002000Hz）士3dB轴向：1 随机振动试验最后检测响Dbb铮应符合表应元黑体探12序号4的要求测率和制造I制造质量应符质量合3.6条的要求法咄方川T恤500士lKTR =293土SK调制频率：lOOOHz频谱仪带宽：230Hz辐射孔径：Mmm探测器与黑体辐射孔距离：30cm目检2 温度冲击试验最后检验与与序号l同序号1同与序号l同方法2010i极限温度：40士3，55 2 一次循环：40 3 55土240士3转换时间：不大于5min极限温度下保持时间：0.5h 循环次数：5次与序号l同4.2 鉴定检验4. 2. 1 检查-5一SJ 51206/2-96 按GJB179

10、的一般检查水平H，一次正常抽样方案进行，检验项目和顺序按表4规定。表4检查检验项目检险要求检验方法AQL 制造质量3.6条自检重量3.7条天平称标志3.5条目检2.5 外形结构与尺寸3. 2. 1条卡尺响应元排列与尺寸3.2.2条测量显微镜4.2.2 检验鉴定检验表如表5所示，在提交鉴定批的红外探测器中随机抽取3支样品。任意一项检验不合格，鉴定检验不通过。表5鉴定检验检验方法序号项目检验要求检验条件本规市GB/Tl3584 GJB1788 0.22 io-4 在探测器装配前进行1 响应元有效4.5.l条面积0.28 io-4 每排抽取3个响应元Ad cm2 测量显微镜分辩率为lm2 光谱响应范

11、8 0.3 11.7 方法1030D环境温度：20 5 围AtAz0.Sm 相对湿度：小于或等于40%单色仪光谱带宽应不大于中心波长的1/30 入射狭缝宽度小于或等于0.7mm波长泡围514阳光谱响应曲线的50%相对峰值响应点). 1 ). 2 3 响应元黑体二三1.05 1010 方法与表3序号l最后检测的检验条件相同探测率cmHz112/W 1040 D恤修4 响应元黑体1. 03 104 方法黑体辐射源的发射率句l响应率2.00 104V/W 1010 斯式藩玻尔兹曼常数Rbb 5.67 10-8W/m2K4 其余条件同序号35 响应元黑体与本表序号4条件相同响应率均匀至二20%4.5.

12、2条计算60元响应元的平均黑体响应率性按标准偏差法计算黑体响应率的均应性-6一SJ 51206/2-96 续表5检验方法序号项自检验要求检验条件本规范GB/Tl3584 GJB1788 6 响应元时间方法1060C乌激光器工作波段10.6m 常数主豆2s矩形脉冲前、后沿均应小于lnsr 宽带放大器增益大于30拙，增益稳定应优于土0.1% 示波器矩形脉冲上升达到信号电压最大值的63%所需时间任取2个响应元测量7 响应元阻抗50 200 方法稳压电源电压稳定度优于土0.1% Ro 。1080 波纹因子小于lmV标准电阻箱的阻值范围1010000,阻值不确定度优于0.1% 数字电压表的灵敏度优于lV

13、，电压不确定度优于0.2%8 盲元运2个4.5.3条规定下列参数为盲元（项满足）Dbb * 1.05 l010cmHz112 /W Rbb 1.03 104V/W 电串扰-t 9 V1f Vo、Y2/运26dB4.5.4条被测响应元加lmV频率lOOOHz交流Yo 电压测量相邻两个响应元的输出电压信号V3/Vo和每排抽测3个响应元V4/V0 10 视场角。二三604.5.5条准确度为0.021n1n的卡尺11 响应元平均主二4mA4.5.6条响应元偏置极性相同3偏置电流I响应元最大偏置电流4.5mA12 连续工作时二月h4.5.7条每排抽测6个响应元间tc 环填温度：20土5大气压力：“106

14、kPa试验前先溃！响应元黑体探视tl率最后检测响与序号3、4方法与序号3、4同应元黑体探同1040 测率和黑体响应率一7一SJ 51206/2-96 续表5检验方法序号项臼检验要求检验条件本规范GB/Tl3584 GJB1788 13 高温贮存方法温度：55土2试验2020 保持时间：24h恢复时间：2h最后检测响与序号3同方法与序号3同应元黑体探1040 测率14 高温动态方法温度：55土2试验2030 保持时间：2h迅速取出在lOmin内抽测4个响应元最后检测与序号3肉方法与序号3同响应元黑1040 体探测率 ,15 低温贮存方法温度：403试验2040 保持时间：24h恢复时间：2h最后

15、检测响与序号3同方法与序号3同应元黑体探1040 测率16 低温动态方法温度：403试验2050 保持时间：24h迅速取出在lOmin内抽测4个响应元最后检测响与序号3同方法与序号3同应元黑体探1040 测率17 混度冲击方法与表3序号2同试验2010 最后检测响与序号3同方法与序号3同应元黑体探1040 测率-8一序号项目检验要求18 稳态湿热试验最后检测响与序号3同应元黑体探测率19 振动试验最后检测响与序号3同应元黑体探测率20 冲击试验最后检测响与序号3同应元黑体探测率4.3 质量一致性检验4. 3. 1 检查检查按4.2. 1条进行。4.3.2 A组检验本规市SJ 51206/2-9

16、6 续表5检验方法检验条件GB/Tl3584 GJB1788 方法温度：4022100 相对湿度：95%98%保持时间：48h恢复时间：2h方法与序号3同1040 方法频率：JO55lOHz,55 2000Hz 2080 扫频时间：低，高频每方向各振0.5h 振动加速度：40m/s2方向：X、Y方法与序号3问1040 方法半正弦波2070 加速度：150m/s2持续时间：llms 方向：X、Y、Z、x、一Y、一Z次数：每个方向3次方法与序号3同1040 A组检验如表6所示。A组检验是通过第4.1条预处理和第4.3.1条检查合格后的产品按G.TB1206中第4.7.4.1条和本规范表6的规定进行

17、。-9一时51206/2一96表6A组检验检验方法序号项目检验要求检验条件本规范GB/T 13584 GJB 1788 1 响应元黑体探与表5序号3同方法与表5序号3同测率1040 2 响应元黑体响与表5序号4同方法与表5序号4同应率1010 3 响应元黑体响与表5序号5同4.5.2条与表5序号5同应率均匀性叶4 响应元阻抗与表5序号7同方法1080与表5序号7闰5 盲元与表3序号8同4.5.3条与表5序号8同6 视场角与表5序号10同4.5.5条与表5序号10同7 响应元平均偏4.5.6条与表5序号11同与表5序号11同置电流4.3.3 B组检验B组检验如表7所示。B组检验应从已通过A组检验

18、的批中随机抽取，抽取方案按GJB 1206中第4.7.4.2条的规定。检验项目按本规范表7的规定进行。表7B组检验检验方法序号项目检验要求检验条件本规范GB/T 13584 GJB 1788 1 光谱响应范围与表5序号2同方法与表5序号2同1030 2 响应元时间常与表5序号6同方法1060与表5序号6同数3 电串扰与表5序号9同4.5.4条与表5序号9同4 响应元有效面4.5.l条与表5序号l同与表5序号l同积4.3.4 C组检验C组检验如表8所示。C组检验应从已通过B组检验的批中随机抽取3支样品，C组检验为每年进行一次，检验项目和顺序按表8规定进行。C组检验中任何一项检验不合格，都被判为C

19、组检验不通过。一10一SJ 51206/2-96 表8C组检验检验方法序号项目检验要求检验条件本规市GB/T 13584 GJB 1788 1 高温贮存试验与表5序号13闰方法2020与表5序号13同2 高温动态试验与表5序号14同方法2030与表5序号14同3 低温贮存试验与表5序号15同方法2040与表5序号15同4 低温动态试验与表5序号16同方法2050与表5序号16同5 温度冲击试验与表5序号17同方法2010与表5序号17同6 稳态湿热试验与表5序号18同方法2100与表5序号18同7 振动试验与表5序号19同方法2080与表5序号19同-1-8 冲击试验与表5序号20同方法207

20、0与表5序号20同9 连续工作日才问与表5序号12同4.5.7条与表5序号12同4.3.5 不合格批的处理如果C组检验不合格，允许在已通过B组检验的批中抽取原抽样数的两倍，从新提交检验，若仍然不合格，则由承制方和订购方协商处置。4.4 包装检验包装检验应从己包装待发货的探测器中随机抽取样品，样品数量应不少于3支；包装检验应每年进行一次，采用目检方式包装质量应符合本规范第5.1条的规定。4.5 检测方法除另有规定外，检测方法应按GB/T13584、GJB1788和本规范规定进行。4. 5. 1 响应元有效面积Ad每排抽取3个响应元在探测器装配前用分辩率为lpm的测量显微镜测量响应元有效面积。4.

21、5.2 响应元黑体响应率的均匀性6. Rbb豆bb每个响应元的黑体响应率为Rbbi60元响应的平均响应率为Rbb响应元黑体响应率的均匀性，按公式（1)(2）计算。Rbb = Rbbi 、a，4A ，、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 立（R bbi - R bb )2 ( 2) 4.5.3 盲元分布与要求6.Rbb = 也响应元排列的中心12个响应元不允许有盲元，盲元之间至少有4个合格响应元，并按表5序号8的规定判定。4.5.4 电串扰每排随意抽取3个响应元，输入lmV的交流信号Vo测量左

22、右相邻两个响应元的输出信号电压V1和V2和上或下响应元的输出信号电压V3和V4计算20lg(V1/ V0）、20lg(V2/ Vo）、20lg(V3/ Vii）和201g(V4/ Vo）值。-11一臼51206/2-964.5.5 视场角。设计要求杜瓦瓶侧窗的中轴与芯片的几何中心重合。测量红外窗口半径r与芯片和红外窗口间的距离J，根据公式（3）计算。tg(8/2) = r/I ( 3) 4.5.6 响应元平均偏置电流I 按每个响应元的最佳偏置电流值应小于或等于4.5mA，由公式I主I;/n计算出响应元的平均偏置电流。4.5.7 连续工作时间tc探测器注满液氮至平衡状态开始计时，并在每排抽取3个

23、响应元测量黑体探测率。待3h后再抽取上述共6个响应元测量黑体探测率。响应元黑体探测率的初始值和最终值均应符合表2序号4的要求。4.5.8 环境适应性按GJB1788和本规范的相应规定进行。5 交货准备5. 1 包装要求应符合GJB1206中第5.1条的规定。5.2 贮存要求应符合GJB1206中第5.2条的规定。5.3 运输要求应符合GJB1206中第5.3条的规定。6 说明事项6. 1 预定用途符合本规范要求的77K液氮制冷60元光导暗锚乖红外探测器用于红外前视、跟踪等同类设备的后勤保障采购。6.2 订货文件内容6. 2. 1 应符合GJB1206中第6.2条的要求。6.2.2 交货时，每支探测器均附有表2规定的特性值。6.3 贮存6. 3. 1 贮存样品，从每批出厂的探测器中随机要抽取1%，但不少于1支的产品，进行长期贮存试验。一12一SJ 51206/2-96 6.3.2 贮存条件，探测器应在环境温度1535，相对湿度不大于70%的无腐蚀气体的条件下进行。6.3.3 贮存寿命不少于5年。附加说明：本规范由中国电子技术标准化研究所归口。本规范由电子工业部第十一研究所负责起草。本规范主要起草人：李兆瑞、罗元海。计划项目代号：B41031一13一