專利名稱：在真空條件下光電倍增管性能測試的方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空間天文觀測儀器，具體涉及一種閃爍探測器中的光電倍增管的性能在空間環(huán)境模擬試驗中(在真空條件下)的測試方法，以及該方法所使用的裝置。
背景技術(shù)：
光電倍增管是閃爍探測器中的一個重要器件。閃爍探測器是原子核物理和粒子物理領(lǐng)域內(nèi)探測粒子的有力工具。在實際工作中，由于各種特殊應(yīng)用，需要制作專用的閃爍裝置。
與地面使用的儀器比較，對工作在衛(wèi)星或宇宙飛船上的儀器的安全性、可靠性要求非常高。要求儀器的工作壽命在1～3年時間。
當閃爍探測器裝配好后，需要進行一系列的空間環(huán)境模擬試驗。其中一項是低氣壓、高低溫環(huán)境模擬試驗。使用的真空環(huán)境試驗設(shè)備是由意大利生產(chǎn)的。該設(shè)備的真空罐容積很大，運轉(zhuǎn)起來所需功耗也很大。
將閃爍探測器放置在該設(shè)備的真空罐中，光電倍增管的工作電壓由真空設(shè)備內(nèi)的電壓轉(zhuǎn)接插座提供。真空設(shè)備需要運轉(zhuǎn)10～12小時，罐內(nèi)真空度達到1×10-3Pa這一條件后，對光電倍增管加工作電壓。
如果光電倍增管的高壓供電和分壓板密封不好，將會產(chǎn)生低氣壓放電，探測器的工作就不穩(wěn)定。放電嚴重時將燒壞光電倍增管，探測器便不能再工作。
使用大型真空設(shè)備對空間儀器檢測，其最大的缺點是1、抽真空時間太長。
2、由于此時探測器已經(jīng)全部組裝好，在試驗過程中一旦光電倍增管因低氣壓放電而損壞，探測器便基本報廢，經(jīng)濟損失太大。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服以上缺點，降低試驗成本，本發(fā)明將提供一種在真空條件下光電倍增管性能測試的方法，以及該方法所使用的裝置。該方法和裝置應(yīng)該使用方便，測試結(jié)果穩(wěn)定可靠。
完成上述發(fā)明任務(wù)的方案分別說明如下。
在真空條件下光電倍增管性能測試的方法，步驟是將小型圓筒形真空罐連接好真空系統(tǒng)；將CsI晶體放入真空罐中；將光電倍增管放在CsI晶體的端面上耦合好，并使之連接牢固；將光電倍增管與供電系統(tǒng)連接好；蓋好真空罐的密封頂蓋；開機械泵、分子泵、抽真空；真空度達到要求時將光電倍增管加電；在真空罐底部放置好137Cs同位素放射源；探測器加電工作后，由前置放大器，主放大器將探測器輸出的小脈沖信號放大并傳輸?shù)蕉嗟婪治銎?，便可以得到能譜曲線。
優(yōu)化方案可增加一些步驟，某些步驟中增加一些具體數(shù)據(jù)要求，具體步驟操作是
用酒精清洗小型圓筒形真空罐內(nèi)壁，并用電吹風烘干；將該小型圓筒形真空罐連接好真空系統(tǒng)；將清洗干凈的CsI晶體放入真空罐中，晶體出光端面均勻地涂上一層硅油；用酒精清洗光電倍增管的玻殼端面用電吹風烘干；將光電倍增管放在CsI晶體的端面上耦合好，并使之連接牢固；將光電倍增管與供電系統(tǒng)連接好；蓋好真空罐的密封頂蓋；檢查外供電系統(tǒng)工作是否正常；開機械泵、分子泵、抽真空；5～6小時真空度可達到1×10-3Pa，將光電倍增管加電；在真空罐底部放置好137Cs同位素放射源；探測器加電工作后，由前置放大器，主放大器將探測器輸出的小脈沖信號放大并傳輸?shù)蕉嗟婪治銎?，便可以得到能譜曲線。
使用上述方法所使用的裝置是在真空條件下光電倍增管性能測試的裝置，其特征在于，裝置主體為一個小型的圓筒形真空罐。蓋板上面有電測試所需的電壓轉(zhuǎn)接件及放氣閥，在側(cè)面有與真空系統(tǒng)連接的閥門。
使用該裝置可以對封裝好的光電倍增管進行單元測試。測試合格的光電倍增管再與探測器其它部分進行組裝。
優(yōu)化方案有1、真空罐側(cè)面及底面材料為2.5mm厚不銹鋼，密封頂板由12mm厚的不銹鋼板制成；
2、在真空罐底部裝有三只萬向輪，便于移動。
在本發(fā)明之前的環(huán)境模擬試驗，只能定性的測量光電倍增管的性能。采用本發(fā)明的方法及裝置，便可以定量的測量光電倍增管的增益及能量分辨率等性能，并能達到對所需光電倍增管優(yōu)選的目的。


圖1為真空罐與分子泵真空系統(tǒng)的示意圖。
具體實施例方式
實施例1，在真空條件下光電倍增管性能測試的方法與裝置，參照圖1自制的一套小型的圓形真空罐，該罐側(cè)面及底面材料為2.5mm厚不銹鋼，密封頂板由12mm厚的不銹鋼板制成。蓋板上面有電測試所需的電壓轉(zhuǎn)接件及放氣閥，在側(cè)面有與真空系統(tǒng)連接的閥門。真空罐底部裝有三只萬向輪便于移動。使用該裝置可以對封裝好的光電倍增管按以下步驟進行單元測試。
用酒精清洗真空罐內(nèi)壁，并用電吹風烘干；連接好真空系統(tǒng)；將清洗干凈的Φ120mm，厚80mm的CsI晶體放入真空罐中，晶體出光端面均勻地涂上一層硅油；用酒精清洗光電倍增管的玻殼端面用電吹風烘干；將光電倍增管放在CsI晶體的端面上耦合好，并使之連接牢固；將光電倍增管與供電系統(tǒng)連接好；蓋好真空罐的密封頂蓋；檢查外供電系統(tǒng)工作是否正常；開機械泵、分子泵、抽真空；5～6小時真空度可達到1×10-3Pa，將光電倍增管加電；在真空罐底部放置好137Cs同位素放射源；探測器加電工作后，由前置放大器，主放大器將探測器輸出的小脈沖信號放大并傳輸?shù)蕉嗟婪治銎?，便可以得到能譜曲線。測試合格的光電倍增管再與探測器其它部分進行組裝。
權(quán)利要求
1.一種在真空條件下光電倍增管性能測試的方法，步驟是將小型圓筒形真空罐連接好真空系統(tǒng)；將CsI晶體放入真空罐中；將光電倍增管放在CsI晶體的端面上耦合好，并使之連接牢固；將光電倍增管與供電系統(tǒng)連接好；蓋好真空罐的密封頂蓋；開機械泵、分子泵、抽真空；真空度達到要求時將光電倍增管加電；在真空罐底部放置好137Cs同位素放射源；探測器加電工作后，由前置放大器，主放大器將探測器輸出的小脈沖信號放大并傳輸?shù)蕉嗟婪治銎鳎憧梢缘玫侥茏V曲線。
2.按照權(quán)利要求1所述的在真空條件下光電倍增管性能測試的方法，其特征在于，具體步驟操作是用酒精清洗小型圓筒形真空罐內(nèi)壁，并用電吹風烘干；將該小型圓筒形真空罐連接好真空系統(tǒng)；將清洗干凈的CsI晶體放入真空罐中，晶體出光端面均勻地涂上一層硅油；用酒精清洗光電倍增管的玻殼端面用電吹風烘干；將光電倍增管放在CsI晶體的端面上耦合好，并使之連接牢固；將光電倍增管與供電系統(tǒng)連接好；蓋好真空罐的密封頂蓋；檢查外供電系統(tǒng)工作是否正常；開機械泵、分子泵、抽真空；5～6小時真空度可達到1×10-3Pa，將光電倍增管加電；在真空罐底部放置好137Cs同位素放射源；探測器加電工作后，由前置放大器，主放大器將探測器輸出的小脈沖信號放大并傳輸?shù)蕉嗟婪治銎?，便可以得到能譜曲線。
3.一種權(quán)利要求1或所述的在真空條件下光電倍增管性能測試方法所使用的裝置其特征在于，裝置主體為一個小型的圓筒形真空罐，蓋板上面有電測試所需的電壓轉(zhuǎn)接件及放氣閥，在側(cè)面有與真空系統(tǒng)連接的閥門。
4.按照權(quán)利要求3所述的在真空條件下光電倍增管性能測試的裝置，其特征在于，所述的真空罐側(cè)面及底面材料為2.5mm厚不銹鋼，密封頂板由12mm厚的不銹鋼板制成。
5.按照權(quán)利要求3或4所述的在真空條件下光電倍增管性能測試的裝置，其特征在于，在真空罐底部裝有三只萬向輪，便于移動。
全文摘要
在真空條件下光電倍增管性能測試的方法將圓筒形真空罐連接好真空系統(tǒng)；CsI晶體放入真空罐中；光電倍增管放在CsI晶體的端面上耦合好；光電倍增管與供電系統(tǒng)連接好；蓋好密封頂蓋抽真空；真空度達到要求時加電；在真空罐底部放置好
文檔編號G01T1/208GK101067638SQ200710023158
公開日2007年11月7日 申請日期2007年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月7日
發(fā)明者宮一忠, 張仁健, 常進, 唐和森, 王楠森, 胡一鳴, 蔡明生, 馬濤, 張南, 于敏, 毛建萍 申請人:中國科學院紫金山天文臺