一种球形光电倍增管均匀性自动化测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种球形光电倍增管均匀性自动化测试装置，包括盖板、暗箱、半C运动装置、电机、PMT夹具、测试台架、光源、计算机；所述暗箱整体固定在测试台架上；PMT夹具用于固定PMT；电机驱动半C运动装置做旋转运动，光源也随之移动，照射到光电倍增管的各个位置；计算机协调运动控制、高压供给、状态切换、数据处理、光源调节的控制系统工作，记录整个过程中PMT输出的脉冲信号完成设定的测试目标。本实用新型专利技术操作简单，效率高，可靠性高，解决在光源入射角度保持、屏蔽电磁场与地磁场、自动化等方面的难题。

An automatic testing device for uniformity of spherical photomultiplier

The utility model discloses a spherical photomultiplier tube uniformity test automation device, which comprises a cover plate and a black box, half C motion device, motor, PMT fixture, test bench, light source, the whole secret computer; fixed on the test bench; PMT fixture for fixing the PMT motor drive; semi C rotary motion device exercise, light moves, exposure to various locations of photomultiplier tube; computer coordinated motion control, high voltage supply, state switching, data processing, adjusting the light source control system, a recording pulse output signal of PMT in the process to complete the test of goal setting. The utility model has the advantages of simple operation, high efficiency and high reliability, and solves the problems of maintaining light source angle, shielding electromagnetic field and geomagnetic field, and automatization.

【技术实现步骤摘要】
一种球形光电倍增管均匀性自动化测试装置
本技术涉及高能宇宙射线探测领域，尤其涉及一种球形光电倍增管均匀性自动化测试装置。
技术介绍
光电倍增管PMT是一种光电转换器件，它能将微弱的光信号转换成易于收集和处理的电信号。光电倍增管由光阴极(光电发射阴极)、聚焦电极、电子倍增极和阳极(电子收集极)等组成。其中的球形光电倍增管应用于高能宇宙射线探测领域，是宇宙起源和演化的窗口。光电倍增管均匀性是指在相同入射光强逐次照射光电阴极指定位置时，衡量光电倍增管输出的一致性的参数：测试光源采用蓝光二极管(波长420nm)，光点尺寸Φ1mm～2mm，扫描角度示意见图1，在±70°角度范围内分别对X轴和Y轴进行扫描，阳极输出最大值记为Amax，最小值记为Amin，阳极不均匀性PA计算如式PA＝(Amax-Amin)/Amax；阴极输出最大值记为Cmax，最小值记为Cmin，阴极不均匀性PK计算如式PK＝(Cmax-Cmin)/Cmax光电倍增管的均匀性是影响成像装置性能和成像质量的一个重要环节，均匀性包括阴极均匀性和阳极均匀性。目前用来测试球形光电倍增管的均匀性的方法主要是：采用手动方法测试光电倍增管均匀性指标，操作繁琐，效率低下，测试完毕一支光电倍增管大约需要3小时，设备简陋，可靠性差，在球形状光电倍增管均匀性测试中，尤其是在光源入射角度保持、屏蔽电磁场与地磁场、自动化等方面存在较多难点。均匀性包括阴极均匀性和阳极均匀性，目前专利无法做到既可以测试阴极均匀性又可以测试阳极均匀性。
技术实现思路
针对以上现有技术中存在的问题，本技术提供一种球形光电倍增管均匀性自动化测试装置，通过光学装置来测试光电倍增管的均匀性，将符合均匀性标准的PMT应用于高能宇宙射线探测领域，从而提高探测器均匀性和装置成像质量。本技术的一个目的在于提供一种球形光电倍增管均匀性自动化测试装置包括：盖板、暗箱、半C运动装置、电机、PMT夹具、测试台架、光源、计算机；其中，暗箱整体固定在测试台架上；PMT夹具用于固定PMT；电机驱动半C运动装置做旋转运动，光源也随之移动，照射到光电倍增管的各个位置；计算机协调运动控制、高压供给、状态切换、数据处理、光源调节的控制系统工作，记录整个过程中PMT输出的脉冲信号完成设定的测试目标；所述半C运动装置包括导轨、滚轮、第一压簧、第二压簧、直线光轴-长、直线光轴-短、光纤固定块、光纤、半C支架、传动轴、传动模块、连接块、导轨固定架；其中，光纤固定在光纤固定块上，通过直线光轴-短、光纤固定块和直线光轴-长固定在传动模块上；电机通过传动轴将半C支架做-90°～90°的旋转运动；导轨和滚轮将PMT与连接块连接使整体结构延PMT阴极面做弧线运动；直线光轴-长、直线光轴-短和第一压簧、第二压簧紧密配合，确保光源一直垂直于PMT阴极面运动；导轨固定架与暗箱连接固定，使半C运动装置稳固高效地完成测试。盖板和暗箱内壁贴附磁屏蔽内衬，起到避光避地磁作用。本技术可以测试阴极均匀性又可以测试阳极均匀性。本技术的优点：操作简单，效率高，可靠性高，在球形状光电倍增管均匀性测试中，解决在光源入射角度保持、屏蔽电磁场与地磁场、自动化等方面的难题。在未改进装置之前，只能以手动方式测试该类型的PMT，测试完毕一支PMT大约需要3小时，而使用本设备后，测试完一支仅仅需要0.5小时，工作效率提高了510％，将每天的测试效率有2.6支(以8小时工作时间计算)提高到16支，极大的提高了测试效率。附图说明图1均匀性测试扫描角度示意图。图2是本技术的结构图。图3是半C运动装置结构图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步说明。如图2所示，一种球形光电倍增管均匀性自动化测试装置包括：盖板1、暗箱2、半C运动装置3、电机4、PMT夹具5、测试台架6、光源7、计算机8；其中，暗箱2整体固定在测试台架6上；PMT夹具5用于固定PMT；电机4驱动半C运动装置3做旋转运动，光源7也随之移动，照射到光电倍增管的设定的各个测试位置；计算机8协调运动控制、高压供给、状态切换、数据处理、光源调节的控制系统工作；盖板和暗箱内壁贴附磁屏蔽内衬，起到避光避地磁作用。计算机8控制通过电机控制半C运动装置3将光源7带到0°原点，计算机8控制光源调节调节PMT直流输出到设定数值，然后固定光源输出强度，通过半C运动装置3将光源7运动到-90°，计算机8采集此时PMT输出数值，再通过半C运动装置C将光源7运动到-80°，再次采集此时PMT输出，依次测试到90°后，计算机8控制系统复位，然后计算机8切换测试到阳极均匀性测试状态，重复以上过程，完成一个轴向的均匀性的自动测试和计算，然后更改PMT测试轴向，完成该PMT设定的测试目标阴极均匀性。如图3所示，所述半C运动装置3包括导轨9、滚轮10、第一压簧11-1、第二压簧11-2、直线光轴-长12、直线光轴-短13、光纤固定块14、光纤15、半C支架16、传动轴17、传动模块18、连接块19、导轨固定架20；其中，光纤15固定在光纤固定块14上，通过直线光轴-短13、光纤固定块14和直线光轴-长12固定在传动模块18上；电机4通过传动轴17将半C支架16做-90°～90°的旋转运动；导轨9和滚轮10将PMT与连接块19连接使整体结构延PMT阴极面做弧线运动；直线光轴-长12、直线光轴-短13和第一压簧11-1、第二压簧11-2紧密配合，确保光源一直垂直于PMT阴极面运动；导轨固定架20与暗箱2连接固定，使半C运动装置稳固高效地完成测试。当光源7需要移动一定角度时，通过计算机8控制电机4旋转，在由电机4通过传动轴17驱动半C支架16旋转，半C支架通过传动模块18和直线光轴短13带动连接块19运动，，同时光纤固定块14和直线光轴-长12与连接块19连接，连接块19通过滚轮10将其按照导轨9轨迹运动，通过第二压簧11-2使其运动流畅，通过第一压簧11-1使光纤固定块14始终与PMT接触，光纤固定块14固定光纤15和光源7，进而使光源7始终与PMT接触。最终实现电机4旋转一定角度带动光源7旋转一定角度完成测试。最后需要注意的是，公布实施方式的目的在于帮助进一步理解本技术，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本技术及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本技术不应局限于实施例所公开的内容，本技术要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种球形光电倍增管均匀性自动化测试装置，包括盖板、暗箱、半C运动装置、电机、PMT夹具、测试台架、光源、计算机，所述暗箱整体固定在测试台架上，所述PMT夹具用于固定PMT，所述电机驱动半C运动装置做旋转运动，光源也随之移动，照射到光电倍增管的各个位置，所述计算机协调运动控制、高压供给、状态切换、数据处理、光源调节的控制系统工作，记录整个过程中PMT输出的脉冲信号完成设定的测试目标，所述半C运动装置包括导轨、滚轮、第一压簧、第二压簧、直线光轴‑长、直线光轴‑短、光纤固定块、光纤、半C支架、传动轴、传动模块、连接块、导轨固定架；所述光纤固定在光纤固定块上，通过直线光轴‑短、光纤固定块和直线光轴‑长固定在传动模块上，所述电机通过传动轴将半C支架做‑90°～90°的旋转运动，所述导轨和滚轮将PMT与连接块连接使整体结构延PMT阴极面做弧线运动，所述直线光轴‑长、直线光轴‑短和第一压簧、第二压簧紧密配合，确保光源一直垂直于PMT阴极面运动，所述导轨固定架与暗箱连接固定，使半C运动装置稳固高效地完成测试。

【技术特征摘要】
1.一种球形光电倍增管均匀性自动化测试装置，包括盖板、暗箱、半C运动装置、电机、PMT夹具、测试台架、光源、计算机，所述暗箱整体固定在测试台架上，所述PMT夹具用于固定PMT，所述电机驱动半C运动装置做旋转运动，光源也随之移动，照射到光电倍增管的各个位置，所述计算机协调运动控制、高压供给、状态切换、数据处理、光源调节的控制系统工作，记录整个过程中PMT输出的脉冲信号完成设定的测试目标，所述半C运动装置包括导轨、滚轮、第一压簧、第二压簧、直线光轴-长、直线光轴-短、光纤固定块、光纤、半C支架、传动轴、传动模块、连接块、导轨固定架；所述光纤固定在光纤固定块上，通过直线光轴-短、光纤固定块和直线...

【专利技术属性】
技术研发人员：程现琪，刘海辉，谭永红，张昱琰，余小龙，
申请(专利权)人：北京滨松光子技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11