重庆师范大学研制出的用于大功率半导体激光器列阵散热的微通道冷却封装组件已达到国际先进水平,在使用中发现该器件存在需要外加制冷设备,体积庞大的不足之处。在此基础上本课题进一步提出了将工程热物理常用的节流膨胀(蒸发)制冷的蒸发器微型化,代替微通道作为大功率半导体激光器列阵的冷却封装组件的研究思想。本课题的研究目的是利用焦耳-汤姆孙效应制作符合半导体激光器列阵制冷使用的微型压缩制冷微蒸发冷却组件。在国外已有微通道蒸发制冷用于半导体电子器件的先例,这种技术是制冷传热领域的前沿,将其用于半导体激光器的制冷尚属首例。本课题查找了大量关于压缩制冷系统、微通道换热器制作以及微蒸发制冷方面的理论、仿真和实验方面的资料,采用的研究方法包括建立数学理论模型,计算机数字模拟仿真、实际工件工程图纸设计、实际设备制作和实验检验相结合等研究方法,基于气液两相流和流体力学原理本文讨论了微蒸发器冷却封装组件的结构、制造工艺以及组装微制冷系统各环节相关的理论和技术问题。本课题研究的关键问题是如何根据半导体激光器列阵的散热要求设计出合理的微蒸发器内腔腔形,选定合理的加工材料,寻找合适的制冷介质,探索器件的制备工艺等。本项目之研究不但能为大功率半导体激光器列阵的应用提供新的散热技术,同时还可为节流膨胀(蒸发)制冷技术开拓新的应用领域。本文在大功率二极管微蒸发冷却组件研究中完成了以下工作：·初步建立了大功率微蒸发制冷装置毛细管内气液两相流的数学模型；·建立了微蒸发器带相变的气液两相流数学模型；·对毛细管工作状态进行了仿真计算；·设计了微蒸发腔和毛细管结构；·提出机械-化学新工艺制作丝米级精密铜微沟道和微蒸发腔；·制作了微蒸发腔和毛细管装置；·选用了符合制冷要求的制冷工质、压缩机以及冷凝器；·搭建微蒸发器冷却组件试验平台；·初步开机测试证明试验装置是可行的通过以上工作为进一步实验测试和优化设计打下了坚实的基础。