光電器件性能參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、光電倍增管是一種具有極高靈敏度和超快時(shí)間響應(yīng)的光電器件，廣泛應(yīng)用于物理實(shí)驗(yàn)、工業(yè)生產(chǎn)、化學(xué)分析、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)以確定中微子質(zhì)量順序和混合參數(shù)為主要物理目標(biāo)，并進(jìn)行其它多項(xiàng)科學(xué)前沿研究，需要用到萬(wàn)余只大直徑光電倍增管做光探測(cè)器。而大尺寸光電倍增管一直被日本和歐洲的少數(shù)廠家所壟斷，目前國(guó)內(nèi)相關(guān)單位根據(jù)江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)對(duì)光電倍增管的要求，已經(jīng)自主研制出了大面積微通道板型光電倍增管。
　　本文在國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目《大面

2、積高量子效率雙堿光陰極的研究與制備》的資助下，針對(duì)國(guó)內(nèi)新研制的大尺寸光電倍增管，探索計(jì)算機(jī)技術(shù)在其性能測(cè)試方面的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)均勻性、磁場(chǎng)效應(yīng)、老化效應(yīng)測(cè)試。主要工作可總結(jié)為如下幾個(gè)方面：
　?。?）設(shè)計(jì)了大面積光電倍增管光陰極均勻性測(cè)試子系統(tǒng)。利用多路脈沖信號(hào)發(fā)生器驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光構(gòu)成多路光源，每路光強(qiáng)單獨(dú)可調(diào)。測(cè)試時(shí)順序點(diǎn)亮80路LED，自動(dòng)讀取光電倍增管光陰極不同位置的電流。系統(tǒng)本身光強(qiáng)的均勻性和穩(wěn)定性均滿足要求，且測(cè)試過(guò)程方便快

3、捷，能用于光電倍增管的自動(dòng)化批量測(cè)試。
　?。?）設(shè)計(jì)了大面積光電倍增管地磁場(chǎng)效應(yīng)測(cè)試子系統(tǒng)。一方面利用高磁導(dǎo)材料做成磁屏蔽罩定性屏蔽地磁場(chǎng)，另一方面根據(jù)電生磁原理，利用帶電的三維螺線管線圈產(chǎn)生與地磁場(chǎng)方向相反的感應(yīng)磁場(chǎng)，通過(guò)調(diào)整線圈電流來(lái)定量屏蔽地磁場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)在不同磁場(chǎng)強(qiáng)度下的光電倍增管性能參數(shù)自動(dòng)測(cè)試。
　?。?）設(shè)計(jì)了大面積光電倍增管老化效應(yīng)測(cè)試子系統(tǒng)。利用強(qiáng)光照射光陰極面加速光電倍增管的老化，模擬實(shí)際長(zhǎng)期使用過(guò)程。測(cè)試

4、過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電子學(xué)和光源的穩(wěn)定性，并繪制光電倍增管的老化曲線。目前該系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)行了7個(gè)月的樣管測(cè)試，滿足長(zhǎng)期穩(wěn)定性的要求。
　?。?）設(shè)計(jì)了LED性能參數(shù)測(cè)試子系統(tǒng)。LED作為光電倍增管性能測(cè)試過(guò)程中的常用光源，性能參數(shù)的微小變化會(huì)嚴(yán)重影響光電倍增的性能測(cè)試結(jié)果。使 LED工作在恒壓模式下，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) LED的工作電流、發(fā)光強(qiáng)度、發(fā)光光譜，保證光電倍增管測(cè)試結(jié)果的可靠性。
　　目前上述測(cè)試系統(tǒng)都已投入使用，實(shí)現(xiàn)了大尺寸光