一种基于硅电子倍增器的混合型大面积光电倍增管制造技术

本发明专利技术涉及一种光电倍增管，具体涉及一种基于硅电子倍增器的混合型大面积光电倍增管，旨在解决现有光电倍增管响应时间较慢、制作装配流程复杂，加载电压过高致使高压器件负担增大，以及增大聚焦电极结构尺寸导致装配难度大等问题。该光电倍增管包括玻璃外壳、光电阴极、聚焦电极、硅电子倍增器以及电极引线，所述玻璃外壳为真空腔体，光电阴极沉积于玻璃外壳的入射端内表面，聚焦电极与硅电子倍增器置于所述真空腔体沿入射光方向的中心轴上。本发明专利技术采用工作于盖革模式下的硅电子倍增器可获得较好的单光子信号探测能力，采用金属圆盘聚焦、单级或多级静电聚焦电极结构可实现光电子的有效收集和提高大面积PMT探测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于硅电子倍增器的混合型大面积光电倍增管
本专利技术涉及一种光电倍增管，具体涉及一种基于硅电子倍增器的混合型大面积光电倍增管。
技术介绍
传统的光电倍增管(PhotomultiplierTube,PMT)主要由光电阴极、聚焦电极、倍增极系统及阳极组成，是一种可以将极微弱光信号转化成电信号并加以放大的光电真空探测器件，具有灵敏度高、时间响应快以及增益高的特点，是实现弱光探测的重要手段。当前，高能物理探测领域对高性能大面积PMT的需求量非常大，PMT作为大型粒子探测器的核心，大面积覆盖于大型粒子探测器四周，用于探测穿过闪烁体的高能粒子与周围物质相互作用产生的带电粒子引发的切伦科夫光，并利用光信号到达PMT的时间来重建中微子的方向与位置信息，因此增大PMT探测面积并提高其探测效率、渡越时间弥散、单光子分辨能力、增益、暗噪声、寿命等性能，对目标高能粒子的精准探测及精确的信息重建起着至关重要的作用。高性能大面积PMT的研制对于高能物理基础前沿科学研究具有重要意义，为满足高能粒子探测器对大阴极面、高探测效率以及高时间分辨率PMT的需求，欧洲、日本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于硅电子倍增器的混合型大面积光电倍增管，其特征在于：包括玻璃外壳(1)和置于玻璃外壳(1)内的光电阴极(2)、聚焦电极(3)、硅电子倍增器(5)以及电极引线(8)；/n所述玻璃外壳(1)内部为真空腔体；所述光电阴极(2)蒸镀于玻璃外壳(1)的入射端内表面；所述聚焦电极(3)与硅电子倍增器(5)置于所述真空腔体的中心轴上；所述硅电子倍增器(5)同轴设置于聚焦电极(3)的底部；/n所述聚焦电极(3)采用金属圆盘聚焦或单级静电聚焦或多级静电聚焦结构；/n入射光穿过所述玻璃外壳(1)的入射端照射到光电阴极(2)上发生光电效应，激励光电阴极(2)发射光电子，光电子在聚焦电极(3)电场的作用下加...

【技术特征摘要】
1.一种基于硅电子倍增器的混合型大面积光电倍增管，其特征在于：包括玻璃外壳(1)和置于玻璃外壳(1)内的光电阴极(2)、聚焦电极(3)、硅电子倍增器(5)以及电极引线(8)；
所述玻璃外壳(1)内部为真空腔体；所述光电阴极(2)蒸镀于玻璃外壳(1)的入射端内表面；所述聚焦电极(3)与硅电子倍增器(5)置于所述真空腔体的中心轴上；所述硅电子倍增器(5)同轴设置于聚焦电极(3)的底部；
所述聚焦电极(3)采用金属圆盘聚焦或单级静电聚焦或多级静电聚焦结构；
入射光穿过所述玻璃外壳(1)的入射端照射到光电阴极(2)上发生光电效应，激励光电阴极(2)发射光电子，光电子在聚焦电极(3)电场的作用下加速并聚焦到工作于盖革模式下的硅电子倍增器(5)，从而获得光电子增益电流；
所述电极引线(8)包括为光电阴极(2)、聚焦电极(3)以及硅电子倍增器(5)提供输入电压的电压输入端，以及将硅电子倍增器(5)产生的增益电流信号引出的信号输出端。


2.根据权利要求1所述一种基于硅电子倍增器的混合型大面积光电倍增管，其特征在于：还包括支撑组件，所述支撑组件包括底座(9)和设置在底座(9)上且位于玻璃外壳(1)内的支撑柱(6)；
所述底座(9)与玻璃外壳(1)之间形成真空腔体；
所述聚焦电极(3)和硅电子倍增器(5)置于支撑柱(6)上；
所述电极引线(8)从支撑柱(6)内部引出。


3.根据权利要求2所述一种基于硅电子倍增器的混合型大面积光电倍增管，其特征在于：所述聚焦电极(3)采用多级静电聚焦结构，电极之间采用陶瓷材料隔开。


4.根据权利要求3所述一种基于硅电子倍增器的混合型大面积光电倍增管，其特征在于：所述硅电子倍增器(5)由硅电子倍增器单元(51)构成，以M×N阵列形式排布，M≥N，且M、N均为正整数；所述硅电子倍增器单元(51)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈萍，田进寿，郭乐慧，王兴，赛小锋，刘虎林，缑永胜，刘百玉，何凯，高贵龙，张敏睿，薛彦华，王俊锋，徐向晏，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61