红外焦平面探测器是红外探测设备的关键元部件,近年来工程项目对线列焦平面器件规模的需求不断增加,目前已达到几千元的规模,线列长度达到200mm。为满足大规模杜瓦漏热及器件焦耳热增加对大冷量制冷机的需求以及航天项目对制冷机工作寿命的要求不断提高,直线型脉管制冷机因其无运动部件、结构简单、可靠性高以及制冷效率高的特点而被广泛采用,由于直线脉管的结构与以往应用的斯特林制冷机膨胀机结构差异较大,因而封装杜瓦必须针对直线脉管制冷机进行设计和优化。本文针对采用直线脉管制冷的超长线列红外焦平面器件杜瓦封装的需求,围绕直线脉管集成耦合超长线列杜瓦封装的关键技术开展了深入的研究工作。开展了对超长线列焦平面器件及直线脉管制冷机的特点以及对杜瓦力学、热学要求的分析,针对某型号脉管制冷机及典型超长线列探测器的尺寸、工作温度等要求,提出了杜瓦设计思路,完成了杜瓦关键元部件设计。为解决焦面平整度问题,设计了局部柔性冷链并优化了器件拼接基板设计,为降低杜瓦辐射漏热,采用双层防辐射屏设计,为降低传导漏热固定器件拼接基板采用了玻璃钢材料,为保证光学元件之间的位置装配公差,采用带线设计减少装配结合面的数量。对设计方法进行了研究,通过有限元仿真工具对设计进行优化,使其能够满足设计指标要求。开展了针对杜瓦设计结果的工艺设计,据此确定了局部弹性冷链、器件拼接基板等主要元部件的工艺流程及质量控制技术要求,设计了详细的具可操作性的装配工艺流程。根据设计结果及工艺流程研制出了试验杜瓦,并完成了对设计技术指标及可靠性指标的试验验证。本文完成了对直线脉管集成耦合超长线列杜瓦的设计技术和工艺方案研究以及试验验证工作,对超长线列焦平面器件的工程应用奠定的封装领域的技术基础,对促进该类器件的工程化具有重要意义。