專利名稱：一種光電倍增管探測器連接保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光電倍增管探測器，具體涉及一種光電倍增管探測器連接保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
光電倍增管PMT (Photo-Multiplier Tube)作為高靈敏度的光探測器件被廣泛用于各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工程測量中。它與作為探測介質(zhì)的閃爍體通過光學(xué)耦合劑相連接組成光電倍增管探測器，能將各種閃爍體探測器產(chǎn)生的十分微弱甚至單光子信號變成幅度符合要求的電子脈沖信號，其上升沿和信號大小代表光脈沖的產(chǎn)生時(shí)刻及光子數(shù)。但光電倍增管又是一個(gè)怕光、怕磁、十分脆弱的器件，需要精心保護(hù)，并與探測介質(zhì)進(jìn)行精密連接才能發(fā)揮其高靈敏度和高穩(wěn)定性的特點(diǎn)。在大規(guī)?？茖W(xué)研究和實(shí)驗(yàn)測量中，需要幾百路乃至幾千路的光電倍增管組成的探測系統(tǒng)，并采用吸收高能粒子或射線后能夠發(fā)光的材料的閃爍體來探測光信號。然而，實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)如下一些嚴(yán)重影響探測器性能的工程技術(shù)問題，如1)因閃爍體與光電倍增管之間需要光學(xué)耦合劑來提高光傳輸效率，需要將閃爍體與光電倍增管牢固、穩(wěn)定地連接，接觸面均勻，受力一致，但很難做到；2)對于水平放置的閃爍體和光電倍增管，后者很容易發(fā)生重力下垂，造成兩者接觸面不均勻，受力不一致，形成空隙，導(dǎo)致光學(xué)耦合劑脫落而影響光傳輸效率和探測效率；等等。

發(fā)明內(nèi)容
針對以上現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提出本發(fā)明。本發(fā)明的目的在于提供一種光電倍增管探測器連接保護(hù)裝置。本發(fā)明的光電倍增管探測器連接保護(hù)裝置包括光電倍增管PMT ；PMT的一端安裝在PMT基座內(nèi)，構(gòu)成PMT組件；PMT的另一端和閃爍體相連接組成光電倍增管探測器，在PMT 和閃爍體的連接處安裝PMT-閃爍體耦合體，光電倍增管探測器放置在PMT支架上。閃爍體為吸收高能粒子或射線后能夠發(fā)光的材料，具有如球體、柱體、立方體等固定幾何形狀。截面尺寸與PMT相匹配，長度根據(jù)需要確定。閃爍體與PMT之間根據(jù)需要可以通過透明的光導(dǎo)連接。光導(dǎo)可以用有機(jī)玻璃或閃爍體本身加工而成，兩端的截面形狀分別與PMT和閃爍體相匹配。PMT的一端有發(fā)射電子的光陰極，與閃爍體相連；另一端設(shè)置有多個(gè)打拿極。PMT安裝在PMT基座內(nèi)，構(gòu)成PMT組件。PMT基座與PMT相匹配，具有圓筒形的側(cè)壁和底座，內(nèi)部有給PMT的各個(gè)打拿極提供高壓的分壓電路，PMT基座的外部可以連接信號電纜和高壓電纜。PMT-閃爍體耦合體由結(jié)構(gòu)體和兩塊夾板組成。結(jié)構(gòu)體為具有上表面和下表面的立體框體，兩塊夾板用螺絲分別固定在結(jié)構(gòu)體的側(cè)框上，用來夾住閃爍體。在夾板的內(nèi)表面設(shè)置有縱橫槽線，有利于抱住閃爍體，使閃爍體水平方向受力一致，這種受力為局部夾緊，從而使閃爍體不易夾碎。PMT-閃爍體耦合體將PMT與閃爍體牢固穩(wěn)定地緊密連接，并保護(hù)兩者的接觸面和光學(xué)耦合劑。PMT支架包括底座；設(shè)置在底座的一端的電纜線架；以及設(shè)置在底座的另一端的閃爍體頭枕。電纜線架用于固定與PMT基座相連接的高壓電纜和信號電纜。閃爍體頭枕是閃爍體的承重體。PMT支架使放置在其上的PMT和閃爍體克服了重力的影響，保持水平狀態(tài)，從而光學(xué)耦合劑不易脫落，保證了光傳輸效率和探測效率。在底座上設(shè)置有兩個(gè)調(diào)節(jié)螺絲，通過調(diào)整調(diào)節(jié)螺絲的高度，可以使放置在PMT支架上相互連接的PMT組件和閃爍體在水平位置上達(dá)到最好的連接狀態(tài)，并且不會隨著時(shí)間而變化。為了進(jìn)一步保護(hù)PMT，本發(fā)明的保護(hù)裝置還包括將PMT套裝在其內(nèi)部的圓筒型的 PMT套筒組件。PMT套筒組件包括螺紋蓋、套筒和螺紋套接口。螺紋套接口將套筒與PMT-閃爍體耦合體相連。螺紋蓋將PMT組件的PMT基座固定在其上，并通過旋轉(zhuǎn)螺紋蓋，調(diào)節(jié)PMT 組件與閃爍體之間的結(jié)合緊密程度。PMT套筒的材料為鋁或防磁合金。PMT套筒對PMT進(jìn)行固定、保護(hù)并電磁屏蔽。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明采用了 PMT-閃爍體耦合體將PMT與閃爍體牢固穩(wěn)定地緊密連接，并保護(hù)兩者的接觸面和光學(xué)耦合劑；并且將PMT和閃爍體放置在PMT支架上，保持了 PMT和閃爍體的水平狀態(tài)，從而使得光學(xué)耦合劑不易脫落，提高了光傳輸效率和探測效率。


圖1為本發(fā)明的光電倍增管探測器連接保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的裝置的PMT-閃爍體耦合體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的裝置的PMT套筒組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的PMT套入PMT套筒組件中的整體裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，通過具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。如圖1所示，本發(fā)明的光電倍增管探測器連接保護(hù)裝置包括光電倍增管1、閃爍體2、PMT-閃爍體耦合體3、PMT支架4以及PMT基座6。閃爍體2是一個(gè)具有一定幾何形狀的特殊材料，如美國BACKR0N公司生產(chǎn)的BC408 塑料，橫截面尺寸5cm*6cm，長度根據(jù)需要確定。PMT是一個(gè)直徑5. 3cm,長18. 8cm的真空器件，一端有發(fā)射電子的光陰極，與閃爍體2相連，另一端設(shè)有多個(gè)打拿極，安裝在PMT基座6內(nèi)。光電倍增管1與PMT基座6構(gòu)成 PMT組件。PMT基座6與PMT相匹配，具有圓筒形的側(cè)壁和底座，內(nèi)部有給PMT各個(gè)打拿極提供高壓的分壓電路，PMT基座6的外部可以連接信號電纜和高壓電纜。如圖2所示，PMT-閃爍體耦合體3包括結(jié)構(gòu)體31和兩塊夾板32。結(jié)構(gòu)體31是一個(gè)8cm*8cm*6cm的中空鋁質(zhì)結(jié)構(gòu)，具有上表面311和下表面322的立體框體。兩塊夾板32 的尺寸都為長8側(cè)、寬km、厚0. 7cm，用螺絲分別固定在結(jié)構(gòu)體31的側(cè)框上，用來夾住閃爍體2。在每塊夾板32的內(nèi)表面設(shè)置有縱橫槽線。
如圖1和圖4所示，PMT支架4包括底座41、電纜線架43和閃爍體頭枕42。底座 41是長42. 5cm、寬90cm、高3. 2cm的方形鋁板。頭枕42是閃爍體2的承重體，電纜線架43 固定與PMT基座6的外部相連接的高壓電纜和信號電纜。用兩個(gè)調(diào)節(jié)螺絲44從下往上調(diào)節(jié)活塞的高度，使放置其上的PMT組件和閃爍體在水平位置上達(dá)到最好的連接狀態(tài)，并且不會隨著時(shí)間而變化。如圖3所示，PMT套筒組件5包括螺紋蓋51、套筒52和螺紋套接口 53。螺紋蓋51 將PMT基座6固定在套筒52的一端。通過旋轉(zhuǎn)螺紋蓋51，調(diào)節(jié)PMT組件與閃爍體之間的結(jié)合緊密程度。螺紋套接口 53將套筒52與PMT-閃爍體耦合體3相連。套筒52是一個(gè)外徑 7. 1cm、內(nèi)徑6. 3cm、長23. 2cm的鋁筒或防磁合金筒。將PMT安裝在PMT基座6內(nèi)，套入PMT套筒組件5中，在PMT和閃爍體2的連接處安裝PMT-閃爍體耦合體3，放置在PMT支架4上，如圖4所示。最后需要注意的是，公布實(shí)施方式的目的在于幫助進(jìn)一步理解本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解在不脫離本發(fā)明及所附的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換和修改都是可能的。因此，本發(fā)明不應(yīng)局限于實(shí)施例所公開的內(nèi)容，本發(fā)明要求保護(hù)的范圍以權(quán)利要求書界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種光電倍增管探測器連接保護(hù)裝置，所述裝置包括光電倍增管PMT(I) ；PMT的一端安裝在PMT基座(6)內(nèi)，構(gòu)成PMT組件；PMT的另一端和閃爍體( 相連接組成光電倍增管探測器，其特征在于，在PMT和閃爍體O)的連接處安裝PMT-閃爍體耦合體(3)，所述光電倍增管探測器放置在PMT支架(4)上。
2.如權(quán)利要求1所述的連接保護(hù)裝置，其特征在于，所述PMT-閃爍體耦合體(3)包括結(jié)構(gòu)體(31)和兩塊夾板(32)，結(jié)構(gòu)體(31)為具有上表面(311)和下表面(322)的立體框體，兩塊夾板(32)用螺絲分別固定在結(jié)構(gòu)體(31)的側(cè)框上。
3.如權(quán)利要求2所述的連接保護(hù)裝置，其特征在于，所述夾板(32)的內(nèi)表面設(shè)置有縱橫槽線。
4.如權(quán)利要求1所述的連接保護(hù)裝置，其特征在于，所述PMT支架(4)包括底座； 設(shè)置在底座Gl)的一端的電纜線架^幻以及設(shè)置在底座Gl)的另一端的閃爍體頭枕 02)。
5.如權(quán)利要求4所述的連接保護(hù)裝置，其特征在于，在所述PMT支架(4)的底座上設(shè)置有兩個(gè)調(diào)節(jié)螺絲G4)。
6.如權(quán)利要求1所述的連接保護(hù)裝置，其特征在于，所述裝置進(jìn)一步包括將PMT套裝在其內(nèi)部的圓筒型的PMT套筒組件(5)，所述PMT套筒組件( 包括螺紋蓋(51)、套筒(52) 和螺紋套接口(53)，螺紋蓋(51)將PMT組件的PMT基座(6)固定在套筒(5 的一端，螺紋套接口(53)將套筒(52)與PMT-閃爍體耦合體(3)相連。
7.如權(quán)利要求6所述的連接保護(hù)裝置，其特征在于，所述PMT套筒的材料為鋁或防磁合^^ ο
8.如權(quán)利要求1所述的連接保護(hù)裝置，其特征在于，所述閃爍體(2)為吸收高能粒子或射線后能夠發(fā)光的材料，具有球體、柱體、立方體等固定幾何形狀，截面尺寸與PMT相匹配。
9.如權(quán)利要求1所述的連接保護(hù)裝置，其特征在于，所述PMT基座(6)與PMT相匹配， 具有圓筒形的側(cè)壁和底座，內(nèi)部有給PMT的各個(gè)打拿極提供高壓的分壓電路，PMT基座(6) 的外部連接信號電纜和高壓電纜。
10.如權(quán)利要求1所述的連接保護(hù)裝置，其特征在于，所述PMT和閃爍體(2)之間用透明的光導(dǎo)連接，所述光導(dǎo)采用有機(jī)玻璃或閃爍體材料本身加工而成，兩端的截面形狀分別與PMT和閃爍體⑵相匹配。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光電倍增管探測器連接保護(hù)裝置。本發(fā)明的裝置包括光電倍增管PMT；PMT的一端安裝在PMT基座內(nèi)，構(gòu)成PMT組件；PMT的另一端和閃爍體相連接，組成光電倍增管探測器。在PMT和閃爍體的連接處安裝PMT-閃爍體耦合體，放置在PMT支架上。本發(fā)明采用了PMT-閃爍體耦合體將PMT與閃爍體牢固穩(wěn)定地緊密連接，并保護(hù)兩者的接觸面和光學(xué)耦合劑；并且將PMT和閃爍體放置在PMT支架上，保持了PMT和閃爍體的水平狀態(tài)，從而使得光學(xué)耦合劑不易脫落，提高了光傳輸效率和探測效率。
文檔編號G01T1/208GK102495422SQ20111039906
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月5日
發(fā)明者葛愉成 申請人:北京大學(xué)