红外面阵探测器高保真建模与结构优化研究

项目名称： 红外面阵探测器高保真建模与结构优化研究

项目编号： No.61205090

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 信息四处

项目作者： 张立文

作者单位： 河南科技大学

项目金额： 26万元

中文摘要： 红外面阵探测器是红外成像系统的核心部件，但热冲击下面阵探测器的碎裂问题严重制约着其适用性。针对这一问题，项目拟以128×8锑化铟面阵探测器为研究背景，采用理论分析、数值仿真和试验验证相结合方法，开展大面阵红外探测器结构建模、模型验证及其在探测器碎裂模式辨识、低碎裂结构设计优化方面的研究。建立128×8面阵探测器高保真结构分析模型，揭示热冲击下最大Von Mises应力及分布随材料各向异性和尺度效应的依赖关系，结合典型裂纹起源及分布特征，验证"先分割、后等效"这一大面阵探测器结构建模设想的正确性。针对现有典型裂纹起源于N电极区域的统计分析结果，系统研究热应力极值及分布随N电极结构参数、材料选取、布局等因素的演变规律。优化器件结构参数，进一步降低热应力，形成探测器低碎裂结构设计方案，结合热冲击试验，验证优化设计的有效性。这为大幅提升红外面阵探测器的成品率提供设计依据和实现手段。

中文关键词： 红外探测器；高保真；尺度效应；建模；结构优化

英文摘要： Infrared focal plane array(IRFPA)detector is a key component of infrared imaging system, but the fracture, appearing in IRFPA detector under thermal shock test, limits its applicability for large scale equipments. Focusing on 128×8 InSb IRFPA detector,in

英文关键词： Infrared detector；High fidelity；Size effect；Modeling；Structural Optimization