光电倍增管动态范围测试方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于光电倍增管技术领域，提供一种光电倍增管动态范围测试装置与方法，包括光源系统、暗箱、电子学系统和计算机系统。光源系统用于周期性的输出不同强度的脉冲光；光源系统通过光纤与暗箱连接，向暗箱中导入测试用的脉冲光，照射到光电倍增管的光电阴极；光电倍增管输出与光脉冲一一对应的周期性不同强度的脉冲信号；电子学系统控制光源系统提供不同频率和相位的脉冲光和接收并测量光电倍增管输出的脉冲信号；计算机系统用于获取电子学系统的测量结果并进行分析，得到光电倍增管的动态范围测试结果。本发明专利技术可解决当前动态范围测试误差大、测试效率低和不能模拟光电倍增管实际应用环境时大小信号随机出现情况下的动态范围值的问题。

Test method and device for dynamic range of photomultiplier

【技术实现步骤摘要】
光电倍增管动态范围测试方法及装置
本专利技术涉及光电倍增管
，尤其是对其性能的测试，具体而言涉及一种光电倍增管动态范围测试方法及装置。
技术介绍
光电倍增管是一种将微弱的光信号转换为电信号的真空器件，广泛应用于分析仪器、医疗仪器、石油测井、太空探测、高能物理、激光应用等领域。涉及到国民经济多个行业，尤其应用在“紫外告警”、“神光III”、“紫外通信”、正负电子对撞机、中微子探测等重要工程和研究试验。随着中微子探测实验、核爆模拟实验、紫外通讯等领域的不断发展，对光电倍增管需求越来越大，尤其对大动态范围的光电倍增管。由中国科学院高能物理研究所牵头的江门中微子探测试验，中心探测器采用20000只20英寸光电倍增管，日本超级神冈中微子探测试验采用40000只20英寸光电倍增管作为核心的光电探测器，锦屏中微子实验将采用上万只8英寸光电倍增管作为实验的关键探测器。这些实验室对光电倍增管的动态范围性能均提出较高的要求，需要对这些光电倍增管进行动态范围测试。传统的光电倍增管动态范围测试方法有双光源法和插衰减片法。双光源法具有测试操作简单等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光电倍增管动态范围测试装置，其特征在于，包括光源系统、暗箱、电子学系统和计算机系统，其中：/n所述光源系统被设置用于周期性的输出不同强度的脉冲光，作为光电倍增管动态范围的测试光源；/n所述暗箱用于容纳光电倍增管并为其提供黑暗的测试环境，光电倍增管通过工装安装在暗箱内；光源系统通过光纤与暗箱连接，向暗箱中导入测试用的脉冲光，照射到光电倍增管的光电阴极；光电倍增管输出与光脉冲一一对应的周期性不同强度的脉冲信号；/n所述电子学系统与所述光源系统电连接，用于控制光源系统提供不同频率和相位的脉冲光；所述电子学系统还与所述暗箱内的光电倍增管电连接，用于接收并测量光电倍增管输出的脉冲信号；/n所述计...

【技术特征摘要】
1.一种光电倍增管动态范围测试装置，其特征在于，包括光源系统、暗箱、电子学系统和计算机系统，其中：
所述光源系统被设置用于周期性的输出不同强度的脉冲光，作为光电倍增管动态范围的测试光源；
所述暗箱用于容纳光电倍增管并为其提供黑暗的测试环境，光电倍增管通过工装安装在暗箱内；光源系统通过光纤与暗箱连接，向暗箱中导入测试用的脉冲光，照射到光电倍增管的光电阴极；光电倍增管输出与光脉冲一一对应的周期性不同强度的脉冲信号；
所述电子学系统与所述光源系统电连接，用于控制光源系统提供不同频率和相位的脉冲光；所述电子学系统还与所述暗箱内的光电倍增管电连接，用于接收并测量光电倍增管输出的脉冲信号；
所述计算机系统，与所述电子学系统电连接，用于获取电子学系统的测量结果并进行分析，得到光电倍增管的动态范围测试结果。


2.根据权利要求1所述的光电倍增管动态范围测试装置，其特征在于，所述电子学系统通过高压电缆，将电子学系统产生的高电压输入到光电倍增管电压加载电极，并且通过同轴电缆与光电倍增管的阳极引出端连接，接收光电倍增管输出的脉冲信号。


3.根据权利要求1所述的光电倍增管动态范围测试装置，其特征在于，所述光源系统包括光源系统底座、光源系统暗箱、旋转电机、旋转轴、光源组件、光源衰减组件以及光纤接头，其中：
光源系统底座用于支撑并固定光源系统暗箱；
旋转电机安装在光源系统暗箱外部的一侧，并与旋转轴连接，带动旋转轴按受控的频率进行旋转；
旋转轴穿过光源系统暗箱的侧壁安装在光源系统暗箱中间，用于传递旋转电机的转动；
光源组件固定在光源系统暗箱的左侧上端，用于输出可控制强度的脉冲光；
光源衰减组件通过旋转固定孔安装在旋转轴上，并随同旋转轴同步转动，从而周期性地以不同倍率的衰减准直后的光束；
光纤接头安装在光源系统暗箱的右侧上端外面，与光源组件输出的脉冲光束同轴，用于接收光源组件输出的脉冲光以及连接光纤，将接收到的脉冲光耦合到光纤中，从而导入暗箱内、照射到光电阴极上。


4.根据权利要求3所述的光电倍增管动态范围测试装置，其特征在于，所述光源组件包括光源暗盒、同轴接头、光源固定底座、激光二极管、准直透镜和光源出口，其中：
光源暗盒用于隔离光源组件外部的光子，提供暗室环境；
同轴接头固定在光源暗盒外面，同轴接头的屏蔽层与光源暗盒电性能连接，同轴接头的芯与光源固定底座正接线柱电性能连接，通过同轴接头将激光二极管的驱动脉冲施加到光源固定底座上；
光源固定底座安装在光源暗盒内部，光源固定底座的负接线柱与光源暗盒电性能连接，并用于固定激光二极管，以及将激光二极管的驱动脉冲施加到激光二极管上，驱动其发射脉冲光；
准直透镜安装在光源暗盒里面，一侧正对着激光二极管，用于将激光二极管发出的光进行准直；
光源出口开在光源暗盒右侧中心位置，用于将准直后的脉冲光输送到光源暗盒里面。


5.根据权利要求3所述的光电倍增管动态范围测试装置，其特征在于，所述光源衰减组件包括旋转板、衰减片和旋转轴固定孔，其中：
旋转板外表面为黑色；
多片衰减片周期性地安装在旋转板上，衰减片的圆心在与旋转板同心的圆弧上；
旋转板通过旋转固定孔安装在旋转轴上，并随同旋转轴同步转动，带动衰减片进行转动。


6.根据权利要求5所述的光电倍增管动态范围测试装置，其特征在于，所述圆弧顶端与光源组件输出的准直脉冲光路相交且垂直，相邻衰减片等间距，用于将光源组件输出的准直脉冲光进行不同倍率的衰减。


7.根据权利要求5所述的光电倍增管动态范围测...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国瑞，司曙光，王兴超，苏德坦，金真，任玲，徐海洋，吴凯，石梦瑶，黄之瑶，
申请(专利权)人：北方夜视技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53