雙片級聯(lián)微通道板光電倍增管靜態(tài)性能的測試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于中微子探測技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種雙片級聯(lián)微通道板光電倍增管靜態(tài) 性能的測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 微通道板光電倍增管以其快速的時間響應(yīng)、良好的脈沖分辨能力、優(yōu)越的抗磁場 性能以及結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、能耗小等特點，在切倫科夫輻射探測、時間相關(guān)計數(shù)、 等離子體診斷、時間譜儀等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
[0003] 當(dāng)前，雙片級聯(lián)微通道板光電倍增管因其高增益低噪聲的優(yōu)越性能，被越來越多 的實際運(yùn)用到生活中和實驗中，但是，國內(nèi)主要以單片微通道板光電倍增管和打拿極光電 倍增管測試系統(tǒng)為主，還沒有針對雙片級聯(lián)微通道板光電倍增管進(jìn)行測試的系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種雙片級聯(lián)微通道板光電倍增管靜態(tài)性能的測試系統(tǒng)。
[0005] 實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:一種雙片級聯(lián)微通道板光電倍增管靜態(tài)性能 的測試系統(tǒng)，包括光源、恒流源、組合濾光片盒、積分球、測試暗箱、光闌、雙片級聯(lián)微通道板 光電倍增管、高壓電源系統(tǒng)、陽極光電流測試儀、陰極光電流測試儀、工控機(jī)和測量模塊；
[0006] 所述恒流源、光源、組合濾光片盒和積分球依次相連，恒流源向光源輸出電流，光 源向組合濾光片盒發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)光源，光線通過組合濾光片盒產(chǎn)生設(shè)定通量和波長的光，光通 過積分球后形成均勻照度的光；
[0007] 積分球的光線出口密封設(shè)置在測試暗箱的一側(cè)，與光闌貼合設(shè)置，所述測試暗箱 中設(shè)置有用于放置雙片級聯(lián)微通道板光電倍增管的支撐架和用于沿光路方向水平移動支 撐架的導(dǎo)軌，積分球輸出的光線經(jīng)光闌限定光強(qiáng)后照射到雙片級聯(lián)微通道板光電倍增管， 所述高壓電源系統(tǒng)向雙片級聯(lián)微通道板光電倍增管輸入電壓，雙片級聯(lián)微通道板光電倍增 管將光轉(zhuǎn)換放大成陰極信號和陽極信號，陰極信號和陽極信號分別與陰極光電流測試儀和 陽極光電流測試儀相連，得到陰極電流和陽極電流，陰極電流和陽極電流通過工控機(jī)輸出 到測量模塊，測量模塊計算得到雙片級聯(lián)微通道板光電倍增管的靜態(tài)性能。
[0008] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點為：
[0009] (1)本發(fā)明首次提出了雙片級聯(lián)微通道板光電倍增管靜態(tài)性能的具體測試系統(tǒng)， 填補(bǔ)了國內(nèi)雙片級聯(lián)微通道板光電倍增管靜態(tài)性能測試系統(tǒng)技術(shù)的空白；
[0010] (2)本發(fā)明采用11路高壓輸出的高壓電源系統(tǒng)，對兩組雙片級聯(lián)微通道板光電倍 增管施加高壓，提高系統(tǒng)的針對性，彌補(bǔ)了國內(nèi)兩組雙片級聯(lián)微通道板光電倍增管高壓系 統(tǒng)的空缺；
[0011] (3)本發(fā)明的測試暗箱為前開門結(jié)構(gòu)，外殼為軟磁材料制成，實現(xiàn)磁屏蔽要求。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明的雙片級聯(lián)微通道板光電倍增管靜態(tài)性能的測試系統(tǒng)原理框圖。
[0013] 圖2為本發(fā)明實施例中雙片級聯(lián)微通道板光電倍增管靜態(tài)性能的測試系統(tǒng)接線 圖。
【具體實施方式】
[0014] 結(jié)合圖1，一種雙片級聯(lián)微通道板光電倍增管靜態(tài)性能的測試系統(tǒng)，包括光源、恒 流源、組合濾光片盒、積分球、測試暗箱、光闌、雙片級聯(lián)微通道板光電倍增管、高壓電源系 統(tǒng)、陽極光電流測試儀、陰極光電流測試儀、工控機(jī)和測量模塊；
[0015] 所述恒流源、光源、組合濾光片盒和積分球依次相連，恒流源向光源輸出電流，光 源向組合濾光片盒發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)光源，光線通過組合濾光片盒產(chǎn)生設(shè)定通量和波長的光，光通 過積分球后形成均勻照度的光；
[0016] 積分球的光線出口密封設(shè)置在測試暗箱的一側(cè)，與光闌貼合設(shè)置，所述測試暗箱 中設(shè)置有用于放置雙片級聯(lián)微通道板光電倍增管的支撐架和用于沿光路方向水平移動支 撐架的導(dǎo)軌，積分球輸出的光線經(jīng)光闌限定光強(qiáng)后照射到雙片級聯(lián)微通道板光電倍增管， 所述高壓電源系統(tǒng)向雙片級聯(lián)微通道板光電倍增管輸入電壓，雙片級聯(lián)微通道板光電倍增 管將光轉(zhuǎn)換放大成陰極信號和陽極信號，陰極信號和陽極信號分別與陰極光電流測試儀和 陽極光電流測試儀相連，得到陰極電流和陽極電流，陰極電流和陽極電流通過工控機(jī)輸出 到測量模塊，測量模塊計算得到雙片級聯(lián)微通道板光電倍增管的靜態(tài)性能。
[0017] 所述測試系統(tǒng)還設(shè)置有照度計，所述照度計與積分球相連，用于測量照度。
[0018]所述測試暗箱為前開門結(jié)構(gòu)，外殼為軟磁材料制成；暗箱外殼上設(shè)置有高壓輸入 與信號輸出的接口。
[0019] 所述高壓電源系統(tǒng)為11路輸出，分別給雙片級聯(lián)微通道板光電倍增管內(nèi)2組雙片 級聯(lián)微通道板各部分輸入高壓，11路分別連接微通道板中的聚焦電極、陰極、陽極、第一組 雙片級聯(lián)微通道板的兩個輸入接口和兩個輸出接口、第二組雙片級聯(lián)微通道板的兩個輸入 接口和兩個輸出接口。
[0020] 所述高壓電源系統(tǒng)為7路輸出，分別給雙片級聯(lián)微通道板光電倍增管內(nèi)1組雙片級 聯(lián)微通道板各部分輸入高壓，7路分別連接微通道板中的聚焦電極、陰極、陽極、雙片級聯(lián)微 通道板的兩個輸入接口和兩個輸出接口。
[0021] 所述測試系統(tǒng)還包括顯示模塊，所述顯示模塊與測量模塊相連，用于顯示雙片級 聯(lián)微通道板光電倍增管的靜態(tài)性能。
[0022] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0023] 實施例
[0024] 結(jié)合圖2,本實施例的雙片級聯(lián)微通道板光電倍增管靜態(tài)性能的測試系統(tǒng)，包括以 及豐旲塊：
[0025] 模塊1，由光源和恒流源組成的光信號產(chǎn)生模塊:光源選用12V/50W的鹵素?zé)?，用?產(chǎn)生2856K色溫的光，因為積分球輸出光色溫為2856K時電流為2.15A，F(xiàn)LS7150精密程控恒 流源輸出2.15A電流。
[0026] 模塊2,由組合濾光片盒、積分球、光闌、雙片級聯(lián)微通道板光電倍增管、測試暗箱 組成的光信號處理模塊:組合濾光片盒內(nèi)以光源一方為起始點，依次為擋板、1〇 2倍中性衰 減片、104倍中性衰減片和410nm干涉濾光片共4塊片子，具有對光源發(fā)出的光進(jìn)行阻擋、單 色、衰減等功能;尺寸直徑310mm、出光尺寸100mm的積分球提供光均勾穩(wěn)定輸出；暗箱上可 更換光闌控制入射到暗箱里的光通量，可更換光闌共5個，光闌直徑分別為5mm、10mm、20mm、 30mm和50mm;暗箱可以進(jìn)行磁屏蔽并一定程度阻止外界光進(jìn)入。通過光信號處理模塊后提 供弱光均勻穩(wěn)定輸出。
[0027]模塊3，照度計:FLA1200智能多功能光度計，測試積分球輸入輸出照度。
[0028] 模塊4,高壓電源系統(tǒng)模塊:為專門研制，可為2組雙片級聯(lián)微通道板光電倍增管提 供高壓，共11路輸出，也可用于1組雙片級聯(lián)微通道板光電倍增管。
[0029] 模塊5，陽極光電流測試儀模塊:采用PH-5型智能光電流測試儀，將陽極光電流進(jìn) 行電壓放大、濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)化送至單片機(jī)處理，再經(jīng)過液晶屏進(jìn)行直接顯示，便于操作人員 觀察和記錄。
[0030] 模塊6,陰極光電流測試儀模塊:采用PH-3型智能光電流測試儀，將陰極光電流進(jìn) 行電壓放大、濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)化送至單片機(jī)處理，再經(jīng)過液晶屏進(jìn)行直接顯示，便于操作人員 觀察和記錄。
[0031] 模塊7，工控機(jī)模塊:采用研華科技610H，串口連接測量模塊。
[0032]模塊8，測量模塊:基于VS2005設(shè)計，測量模塊包含：
[0033] 陰極靈敏度測試模塊：用以測試、顯示和保存雙片級聯(lián)微通道板光電倍增管陰極 性能參數(shù):如陰極積分靈敏度、福射靈敏度、量子效率等，以及相關(guān)測試參考參數(shù)；
[0034] 陽極靈敏度測試和增益測試模塊：用以測試、顯示和保存雙片級聯(lián)微通道板光電 倍增管陽極性能參數(shù)如暗電流和陽極積分靈敏度；
[0035] 數(shù)據(jù)庫模塊:用以顯示和儲存各個測試雙片級聯(lián)微通道板