CN109599312A - 光电倍增管耦合工装结构及光电倍增管组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光电倍增管耦合工装结构及光电倍增管组装方法，该光电倍增管耦合工装结构包括：脱膜工装，脱膜工装与晶体盒上的止口配合，脱膜工装上设计有两个用于与晶体盒面进行装配的通孔，通孔内容纳固定螺钉；灌胶工装，灌胶工装上设置有多个通孔及多个螺纹孔，利用多个通孔能够将灌胶工装与脱膜工装固定，多个螺纹孔用于容纳螺钉，螺钉用于在脱模时顶起灌胶工装；高度定位工装，高度定位工装卡接在灌胶工装上4个环形阵列的凹槽里；中心定位工装，中心定位工装与灌胶工装中的大环形凹槽配合；压环，压环插入中心定位工装中，压环能够直接压紧光电倍增管。利用本发明的工装结构及组装方法能够实现光电倍增管与晶体盒之间2mm厚的光学胶耦合。

Description

光电倍增管耦合工装结构及光电倍增管组装方法

技术领域

本发明是关于光电倍增管应用领域，特别是关于一种光电倍增管与闪烁晶体耦合工装结构及光电倍增管组件组装方法。

背景技术

在核探测器技术领域，使用光电倍增管做为关键器件，组装的闪烁探测器得到了广泛的应用。这种闪烁探测器主要包含闪烁体，光电倍增管以及相关的电子学部件。其中光电倍增管与闪烁体的耦合以及光电倍增管组件的组装对闪烁探测器的性能起着关键作用。根据闪烁探测器的尺寸，用途不同，光电倍增管和闪烁体的耦合，以及光电倍增管组件的组装方式也不同。

在实现耦合的过程中，耦合膜厚度控制、无气泡控制、中心定位均为技术难点，对探测器功能的实现至关重要，本发明描述的工装结构及组装方法根据使用需求完美的解决了这些问题，保证了探测器的关键性能。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光电倍增管耦合工装结构及光电倍增管组装方法，其能够克服现有技术的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种光电倍增管耦合工装结构，包括：脱膜工装，脱膜工装与晶体盒上的止口配合，并且脱膜工装上设计有两个用于与晶体盒面进行装配的通孔，通孔内容纳固定螺钉；灌胶工装，灌胶工装上设置有多个通孔以及多个螺纹孔，利用多个通孔能够将灌胶工装与脱膜工装固定，多个螺纹孔用于容纳螺钉，螺钉用于在脱模时顶起灌胶工装；高度定位工装，高度定位工装卡接在灌胶工装上4个环形阵列的小凹槽里；中心定位工装，中心定位工装与灌胶工装中的大环形凹槽配合；以及压环，压环插入中心定位工装中，压环能够直接压紧光电倍增管。

在一优选的实施方式中，其中，灌胶工装上设置有两个通孔以及两个螺纹孔，并且其中，两个通孔以及两个螺纹孔交错排布。

在一优选的实施方式中，高度定位工装用于确保光电倍增管与晶体盒之间具有2mm的高度差。

在一优选的实施方式中，压环顶部设计有两个螺纹孔，两个螺纹孔用于容纳长螺钉。

本发明还提供了一种利用前述光电倍增管耦合工装结构组装光电倍增管的方法，包括如下步骤：组装光电倍增管、防静电衬套、光电倍增管磁屏蔽膜以及减振套，得到光电倍增管组装体；依次将脱模工装、灌胶工装以及高度定位工装安装至复合晶体上；在脱模工装、灌胶工装以及高度定位工装与石英玻璃平面之间灌注光学胶；将光电倍增管组装体进入光学胶内；缓慢将光电倍增管组装体放平至高度定位工装表面并使光电倍增管组装体完全浸入光学胶内；将中心定位工装安装到光电倍增管组装体侧面；将压环安装到光电倍增管组装体的肩部；待光学胶固化后，将压环提起；取下中心定位工装；以及拆除脱膜工装、高度定位工装以及灌胶工装。

在一优选的实施方式中，其中，防静电衬套覆盖在光电倍增管外部，光电倍增管磁屏蔽膜覆盖在防静电衬套外部，减振套覆盖在光电倍增管磁屏蔽膜外部，其中，减振套隔离压环以及光电倍增管。

在一优选的实施方式中，光电倍增管的轴心与复合晶体轴心重合。

在一优选的实施方式中，拆除脱膜工装、高度定位工装以及灌胶工装具体包括如下步骤：拆除脱膜工装以及灌胶工装与晶体盒之间的固定螺钉；将螺钉拧入灌胶工装的螺纹孔中将灌胶工装顶起；以及拆除高度定位工装和脱膜工装。

与现有技术相比，本发明的光电倍增管耦合工装结构及光电倍增管组装方法具有如下优点：本发明的方法包括如下步骤：在耦合之前，需要将光电倍增管、防静电衬套、光电倍增管磁屏蔽膜、减振套依次组装好备用。在进行耦合操作时，依次将脱模工装、灌胶工装、高度定位工装安装至复合晶体上，并用螺钉紧固，确保无松动。工装与石英玻璃平面形成空间用于灌注硅橡胶调和剂Sylgard 184。光电倍增管端面倾斜约为30度，浸入胶体内，之后缓慢将光电倍增管放平至高度工装表面并使之完全浸入胶体内，防止在放置过程中带入气泡。然后分别安装中心定位工装、压环至光电倍增管侧面和肩部，以保证光电倍增管轴心与复合晶体轴心重合，压环与光电倍增管之间有减振套隔离，防止磕碰光电倍增管玻璃壳体；待光学胶固化后，首先通过提拉螺钉将压环提起，然后取下中心定位工装；拆除脱膜工装、灌胶工装与晶体盒的两个固定螺钉，将两个螺钉拧入灌胶工装的两个螺纹孔中将灌胶工装顶起，随后拆除高度定位工装和脱膜工装，清理残胶。利用本发明的工装结构以及组装方法能够实现光电倍增管与晶体盒之间2mm厚的光学胶耦合。

附图说明

图1是根据本发明一实施方式的光电倍增管耦合工装结构的分解结构示意图。

图2是根据本发明一实施方式的光电倍增管耦合工装结构的外观结构示意图。

图3是根据本发明一实施方式的光电倍增管耦合工装结构的A-A剖面示意图。

图4是根据本发明一实施方式的组装光电倍增管的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1-3所示，本发明的光电倍增管耦合工装结构包括：脱膜工装101、高度定位工装102、灌胶工装103、中心定位工装104以及压环105。其中，脱膜工装101与晶体盒上的止口配合，并且脱膜工装101上设计有两个用于与晶体盒面进行装配的通孔，通孔内容纳固定螺钉。灌胶工装103上设置有多个通孔以及多个螺纹孔，利用多个通孔能够将灌胶工装与脱膜工装固定，多个螺纹孔用于容纳螺钉，螺钉用于在脱模时顶起灌胶工装103。高度定位工装102卡接在灌胶工装103上4个环形阵列的小凹槽里。中心定位工装104与灌胶工装103中的大环形凹槽配合。压环105插入中心定位工装104中，压环105能够直接压紧光电倍增管。

在一优选的实施方式中，其中，灌胶工装上设置有两个通孔以及两个螺纹孔，并且其中，两个通孔以及两个螺纹孔交错排布。

在一优选的实施方式中，高度定位工装用于确保光电倍增管与晶体盒之间具有2mm的高度差。

在一优选的实施方式中，压环顶部设计有两个螺纹孔，两个螺纹孔用于容纳长螺钉，长螺钉可用于提拉压环。

以下结合图1-图3介绍本发明的组装光电倍增管的方法。图4是根据本发明一实施方式的组装光电倍增管的方法流程图。

本发明的组装光电倍增管的方法方法包括如下步骤：步骤401：组装光电倍增管201、防静电衬套301、光电倍增管磁屏蔽膜202以及减振套203，得到光电倍增管组装体；步骤402：依次将脱模工装、灌胶工装以及高度定位工装安装至复合晶体上；步骤403：在脱模工装、灌胶工装以及高度定位工装与石英玻璃平面之间灌注光学胶；步骤404：将光电倍增管组装体进入光学胶内；步骤405：缓慢将光电倍增管组装体放平至高度定位工装表面并使光电倍增管组装体完全浸入光学胶内；步骤406：将中心定位工装安装到光电倍增管组装体侧面；步骤407：将压环安装到光电倍增管组装体的肩部；步骤408：待光学胶固化后，将压环提起；步骤409：取下中心定位工装；以及步骤410：拆除脱膜工装、高度定位工装以及灌胶工装。

在一优选的实施方式中，其中，防静电衬套覆盖在光电倍增管外部，光电倍增管磁屏蔽膜覆盖在防静电衬套外部，减振套覆盖在光电倍增管磁屏蔽膜外部，其中，减振套隔离压环以及光电倍增管。

在一优选的实施方式中，光电倍增管的轴心与复合晶体轴心重合。

在一优选的实施方式中，拆除脱膜工装、高度定位工装以及灌胶工装具体包括如下步骤：拆除脱膜工装以及灌胶工装与晶体盒之间的固定螺钉；将螺钉拧入灌胶工装的螺纹孔中将灌胶工装顶起；以及拆除高度定位工装和脱膜工装。

耦合工装包含脱膜工装、高度定位工装、灌胶工装、中心定位工装、压环；脱膜工装与晶体盒上的止口配合，并且脱膜工装上设计有两个通孔与晶体盒面装配，灌胶工装上设计2个通孔和2个螺纹孔，两个通孔与脱膜工装及晶体固定，两个螺纹孔用于脱膜时螺钉顶起灌胶工装用。四个孔交错均布。高度定位工装卡在灌胶工装上4个均布的小凹槽里，保证光电倍增管与晶体盒之间的高度为设计值2mm，中心定位工装与灌胶工装中的大环形凹槽配合，保证两者的同心度，压环插入中心定位工装中，同时其内部的坡度设计可以直接压紧光电倍增管。压环顶部设计有两个螺纹孔，可以将长螺钉安装后方便提拉。

耦合之前需要将光电倍增管、防静电衬套、光电倍增管磁屏蔽膜、减振套依次组装好备用。进行耦合操作时，依次将脱模工装、灌胶工装、高度定位工装安装至复合晶体上，并用螺钉紧固，确保无松动。工装与石英玻璃平面形成空间用于灌注硅橡胶调和剂Sylgard184。光电倍增管端面倾斜约为30度，浸入胶体内，之后缓慢将光电倍增管放平至高度工装表面并使之完全浸入胶体内，防止在放置过程中带入气泡。然后分别安装中心定位工装、压环至光电倍增管侧面和肩部，以保证光电倍增管轴心与复合晶体轴心重合，压环与光电倍增管之间有减振套隔离，防止磕碰光电倍增管玻璃壳体；待光学胶固化后，首先通过提拉螺钉将压环提起，然后取下中心定位工装；拆除脱膜工装、灌胶工装与晶体盒的两个固定螺钉，将两个螺钉拧入灌胶工装的两个螺纹孔中将灌胶工装顶起，随后拆除高度定位工装和脱膜工装，清理残胶。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (8)

1.一种光电倍增管耦合工装结构，其特征在于：所述光电倍增管耦合工装结构包括：

脱膜工装，所述脱膜工装与晶体盒上的止口配合，并且所述脱膜工装上设计有两个用于与晶体盒面进行装配的通孔，所述通孔内容纳固定螺钉；

灌胶工装，所述灌胶工装上设置有多个通孔以及多个螺纹孔，利用所述多个通孔能够将所述灌胶工装与所述脱膜工装固定，所述多个螺纹孔用于容纳螺钉，所述螺钉用于在脱模时顶起所述灌胶工装；

高度定位工装，所述高度定位工装卡接在所述灌胶工装上4个环形阵列的小凹槽里；

中心定位工装，所述中心定位工装与所述灌胶工装中的大环形凹槽配合；以及

压环，所述压环插入所述中心定位工装中，所述压环能够直接压紧光电倍增管。

2.如权利要求1所述的光电倍增管耦合工装结构，其特征在于：其中，所述灌胶工装上设置有两个通孔以及两个螺纹孔，并且其中，所述两个通孔以及所述两个螺纹孔交错排布。

3.如权利要求2所述的光电倍增管耦合工装结构，其特征在于：所述高度定位工装用于确保所述光电倍增管与所述晶体盒之间具有2mm的高度差。

4.如权利要求3所述的光电倍增管耦合工装结构，其特征在于：所述压环顶部设计有两个螺纹孔，所述两个螺纹孔用于容纳长螺钉。

5.一种利用如权利要求1-4之一所述的光电倍增管耦合工装结构组装光电倍增管的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

组装光电倍增管、防静电衬套、光电倍增管磁屏蔽膜以及减振套，得到光电倍增管组装体；

依次将所述脱模工装、所述灌胶工装以及所述高度定位工装安装至复合晶体上；

在所述脱模工装、所述灌胶工装以及所述高度定位工装与石英玻璃平面之间灌注光学胶；

将所述光电倍增管组装体进入所述光学胶内；

缓慢将所述光电倍增管组装体放平至所述高度定位工装表面并使所述光电倍增管组装体完全浸入所述光学胶内；

将所述中心定位工装安装到所述光电倍增管组装体侧面；

将所述压环安装到所述光电倍增管组装体的肩部；

待所述光学胶固化后，将所述压环提起；

取下所述中心定位工装；以及

拆除所述脱膜工装、所述高度定位工装以及所述灌胶工装。

6.如权利要求5所述的组装光电倍增管的方法，其特征在于：其中，所述防静电衬套覆盖在所述光电倍增管外部，所述光电倍增管磁屏蔽膜覆盖在所述防静电衬套外部，所述减振套覆盖在所述光电倍增管磁屏蔽膜外部，其中，所述减振套隔离所述压环以及所述光电倍增管。

7.如权利要求6所述的组装光电倍增管的方法，其特征在于：所述光电倍增管的轴心与所述复合晶体轴心重合。

8.如权利要求7所述的组装光电倍增管的方法，其特征在于：拆除所述脱膜工装、所述高度定位工装以及所述灌胶工装具体包括如下步骤：

拆除所述脱膜工装以及所述灌胶工装与所述晶体盒之间的固定螺钉；

将所述螺钉拧入所述灌胶工装的所述螺纹孔中将所述灌胶工装顶起；以及

拆除所述高度定位工装和所述脱膜工装。