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Joule-Thomson miniature coolers

Mini-refroidisseurs Joule-Thomson

Technologie adaptée à une mise en froid très rapide

Cette gamme de refroidisseurs assurent la réfrigération cryogénique par cycle de Joule-Thomson dans une plage de température de 80-100 K, de détecteurs infrarouges ou de composants électroniques, au sol ou embarqués, dans des contraintes environnementales sévères comme les systèmes de défense.

Pour ce type d'application, la simplicité technologique et la robustesse des mini-refroidisseurs à partir d'une réserve de gaz comprimé sont gages de fiabilité et de facilité d'intégration. 

La gamme se compose de différents refroidisseurs selon la puissance frigorifique, le temps de mise en froid et l'autonomie spécifiques à l'application. Ces performances sont obtenues en fonction de la nature du gaz utilisé, gaz pur comme l'azote ou l'argon, ou mélange de gaz, et la pression d'alimentation de ce gaz. 
Ces refroidisseurs sont composés : 

  • D'un échangeur thermique dans lequel le gaz haute pression est pré refroidi à contre-courant par le gaz froid basse pression détendu 
  • D'un orifice de détente à section fixe (appareils mono-débits), ou à deux sections (appareils deux débits), ou à section variable (appareils régulés) 
  • D'une vanne avec actionneur et obturateur pour faire varier la section de l'orifice de détente (appareils deux débits et régulés) 
  • Vanne à contraction différentielle pour une mise en froid rapide de masse thermique importante 

Les refroidisseurs JT sont montés dans des cryostats avec vide d'isolation thermique. Le gaz est liquéfié en fond de puits sur lequel est assemblé le détecteur infrarouge à refroidir.

Gamme

  JT mono débits JT 2 débits JT régulés
Temps de mise en froid à 20°C < 2 s < 10 s < 60 s

Température cryogénique

100 K 95 K 80 K
Gaz utilisé(s) Argon Argon ou mélanges Azote
Autonomies typiques > 10 s > 1 mn > 1 h
Applications principales Autodirecteurs de missiles Autodirecteurs de missiles Autodirecteurs de missiles, radar, caméras thermiques

Produits spécifiques sur demande.

 

Bénéfices clés

  • Temps de mise en froid très rapide (jusqu’à 1s)
  • Accès à une grande variété de technologies
  • Autonomie importante après le tir et bonne stabilité de température
  • Longue durée de vie

Principales caractéristiques techniques

  • Refroidissements à partir de différents types de gaz : argon, azote, fréon, air, mélanges azote argon...
  • Diamètre dewar : 3,3 mm, 5,18 mm, 7,23 ou sur demande
  • Masse thermique à refroidir (thermal mass) : de 15 J à 300 J (ou sur demande)
  • Pertes thermiques (Heat loads) : de 130 mW à 200 mW (ou sur demande)
  • Faible niveau de vibrations induites

Normes

  • Pureté gaz : DEF STAN 58-96 issue 2
  • Environnement : MIL STD 810D

Références

  • Systèmes de guidage de missiles : principaux programmes en terme de volume : 15 000 refroidisseurs
  • Missile sol-air Mistral (SAGEM Défense Sécurité), 7000 refroidisseurs Missile air-air Magic 1 et 2 (SAGEM Défense Sécurité).

Produits associés

  • Composants annexes pneumatiques
  • Générateurs mobiles d'azote gazeux GMAG