制冷技术在航天遥感领域的应用综述
1引言制冷是指用人工的方法在一定时间和一定空间内将物体冷却，使其温度降低到环境温度以下，保持并利用这个温度。制冷技术是为适应人们对低温条件的需要而产生和发展起来的，我国古代就有人用天然冰冷藏食品和防暑降温。1755年爱丁堡的化学教师库仑利用乙醚蒸发使水结冰，他的学生布拉克从本质上解释了融化和气化现象，提出了潜热的概念，并发明了冰量热器，标志着现代制冷技术的开始。随着科学技术的发展以及人民生活水平的不断提高，制冷技术在工业、农业、国防、建设、科学研究等国民经济各个部门中的作用和地位日益重要。按照所获得的温度，通常将制冷的温度范围划分为以下几个领域：120K以上，普冷；03K120K，深冷（又称低温）；03K以下，极低温。在红外遥感领域，制冷型探测器工作温度一般在120K以下，属于低温范围，是低温制冷技术重要应用领域之一。2．制冷技术的分类和发展21制冷技术的分类制冷技术按照制冷方式不同主要有相变制冷技术、气体制冷技术、声制冷技术、磁制冷技术、热电制冷技术和辐射式制冷技术等。相变制冷技术是利用物质从质密集态向质稀集态相变时吸收潜热的特性实现制冷，应用范围很广，包括建筑室内及交通工具的空气调节、食品冷冻等多种工业、商业及民用领域，已经深入到了人们日常生活中。气体制冷技术又可以细分为气体涡流制冷、气体膨胀制冷和绝热放气制冷技术等，用来获取120K以下的低温，主要应用领域有红外器件的制冷、低温电子器件制冷、磁共振成像系统的冷却、高温超导体冷却及低温物性研究等。声制冷技术是利用热声效应的一种制冷方法，即：当声波引起的压力、位移、温度波动作用到固体边界时，发生明显的声波能量与热能的相互转换，从而达到降低温度的目的。声制冷技术主要应用在要求制冷温度低但制冷量不大的红外器件、雷达和低温电子设备的降温冷却。以上三种制冷技术均需要填充流体性质的工作介质，带来的问题就是可能出现工作介质的泄漏和污染，磁制冷技术、热电制冷技术和辐射式制冷技术则没有流体工作介质，可以避免泄漏和污染问题。磁制冷技术是利用磁热效应的一种制冷方式，即：顺磁体绝热去磁过程中，温度会降低。磁制冷技术主要应用在氦的液化和超流氦的生成等方面。热电制冷技术是利用帕尔帖效应的一种制冷方法，它不需要任何工质，无活动部件，结构简单。应用范围较广，非常适宜于微型制冷领域，如：汽车冰箱、家用饮水机、r