CN110824274A - 双微通道板叠加性能测试方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种双微通道板叠加性能测试方法及装置,该装置包括真空系统、双微通道板测试夹具、电子源、电子学系统和计算机。真空系统提供双微通道板叠加性能测试环境;双片微通道板安装在双微通道板测试夹具中;通过电场聚焦,电子源输出的电子输入到微通道板里面;电子学系统提供双微通道板测试高压,并采集双微通道板输出的模拟信号;通过计算机软件采集、分析电子学输出的数字信号,实现双微通道板叠加后的性能测试。本发明能很好的完成双微通道板叠加性能的测试,实现双微通道板叠加型光电倍增管和组件探测器性能的提前测试。
Description
技术领域
本发明涉及微通道板技术领域,具体而言涉及一种双微通道板叠加性能测试方法及装置。
背景技术
微通道板是一种具有电子倍增能力的微孔阵列元器件,具有增益高、噪声小、时间分好、质量小等特点,广泛应用于像增强器、光电倍增管、X光管、X射线、电子、中子、离子、带电粒子等探测器,涉及到国民经济多个行业,在军工、航天、北斗、脉冲星导航、高能物理、天体物理等重要领域中发挥着重要的作用。
脉冲星是高速自转的中子星,其自转周期非常稳定,同时脉冲星的自转轴与磁极轴存在一个夹角,脉冲星自转时向两个磁极辐射波束。因此,可以通过探测脉冲星辐射波束获取脉冲星的自转周期信息,实现导航器的精准定时。X射线脉冲星导航是在航天器上安装X射线探测器,探测脉冲星辐射的X射线,测量X射线的时间信息和脉冲星影响信息,航天器通过探测到的时间信息自主的确定运行轨道。由于微通道板具有质量轻、探测效率高、增益高、时间探测精度高等优点,是脉冲星导航的首选X射线探测器;同时,微通道板也是高时间分辨率光电倍增管的首选电子倍增器,在这些领域的应用均需要双片微通道板叠加。
通常厂家生产的微通道板,主要对单片微通道板的增益、表面质量、成像质量等性能的测试,无法完成微通道板的时间性能、暗计数率,以及双片或多片微通道板性能的测试评估,不能提前筛选和反馈双微通道板叠组件的质量。
发明内容
本发明目的在于提供一种双微通道板叠加性能测试方法及装置,解决当前无法测试评估双片或多片微通道板叠加性能问题,实现双微通道板叠加型光电倍增管或组件探测器性能的提前测试。
本发明的上述目的通过独立权利要求的技术特征实现,从属权利要求以另选或有利的方式发展独立权利要求的技术特征。
为达成上述目的,本发明提出一种双微通道板叠加性能测试装置,包括真空系统、双微通道板测试夹具、电子源、电子学系统和计算机,其中:
所述真空系统,具有一真空腔室,用于提供双微通道板叠加性测试的真空环境;
所述双微通道板测试夹具和电子源安装于真空腔室内,电子学系统和计算机安装于暗室外面,双微通道板测试夹具和电子源分别用高压电缆和信号电缆通过三同轴转接头连接到真空腔室外面的电子学系统,电子学系统通过数据传输线及网线与计算机连接;
所述双微通道板测试夹具,用于固定双微通道板,并提供微通道板电压加载电极和信号引出阳极;
所述三同轴转接头,用于实现真空腔室内的同轴电缆与真空腔室外的同轴电缆连通,同时实现同轴电缆与真空腔室壁的绝缘连接;
所述电子学系统,提供光电倍增管测试高压,接收并测量双微通道板叠加输出信号的性能;
所述计算机,控制电子学系统的测试参数及测试配置,并读取电子学系统测试的参数值,分析各参数测量值。
进一步地,所述真空系统包括烘烤灯、针孔阀、高压连接头、信号连接头以及所述的真空腔室,其中:
烘烤灯安装在真空腔室的上端,用于对微通道板进行局部烘烤;
针孔阀安装在真空腔室的侧面,通过调节针孔阀可以控制真空腔室的真空度稳定在10-3Pa~10-6Pa;
高压连接头安装在真空腔室的侧面上,通过高压连接头将真空腔室外的高压连接到双微通道叠加夹具上的电压加载电极上;
信号连接头安装在真空腔室的侧面上,通过信号连接头将真空腔室内的双微通道板输出信号连接到真空腔室外面的电子学系统。
进一步地,控制烘烤灯的驱动功率,以控制微通道板在25℃~450℃温度下烘烤。
进一步地,所述高压连接头、信号连接头均为三同轴连接头,其中最外层与真空设备电性能连通,中间层与双微通道板组件的地线连接,芯线与双微通道板组件的阳极连接。
进一步地,所述双微通道板测试夹具包括陶瓷骨架、阳极片、微通道板、电极环、绝缘环、金阴极以及金阴极电极环,其中:
双微通道板测试夹具被设置成安装成双电极、三电极以及四电极模式其中的一种:
双电极模式:以陶瓷骨架作为基底,阳极片安装在陶瓷骨架以上的最下层,阳极片的上面安装一个绝缘环,绝缘环上面安装输出电极环,MCP输出电极环的上面安装第二片MCP,第二片MCP的上面安装第一片MCP,第一片MCP的上面安装输入电极环,MCP输入电极环的上面安装压环弹簧,然后在压环弹簧上面安装另一个绝缘环,另一个绝缘环上面安装金阴极电极环,金阴极电极环上面安装一片金阴极,金阴极上面安装陶瓷盖板,并用多个固定螺杆紧固在陶瓷盖板和陶瓷骨架之间;
三电极模式:以陶瓷骨架作为基底,阳极片安装在陶瓷骨架以上的最下层,阳极片的上面安装一片绝缘环,绝缘环上面安装第二片MCP输出电极环,第二片MCP输出电极环上面安装第二片MCP,第二片MCP的上面安装第二片MCP输入电极环,第二片MCP输入电极环上面安装第一片MCP,第一片MCP的上面安装第一片MCP输入电极环,第一片MCP输入电极环上面安装压环弹簧,然后在压环弹簧上面安装另一片绝缘环,另一片绝缘环上面安装金阴极电极环,电极环上面安装一片金阴极,金阴极上面安装陶瓷盖板,并用多个固定螺杆紧固在陶瓷盖板和陶瓷骨架之间;
四电极模式:以陶瓷骨架作为基底,阳极片安装在陶瓷骨架以上的最下层,阳极片的上面安装一片绝缘环,绝缘环上面安装第二片MCP输出电极环,第二片MCP输出电极环上面安装第二片MCP,第二片MCP的上面安装第二片MCP输入电极环,第二片MCP输入电极环上面安装另一片绝缘环,然后在绝缘环上面安装第一片MCP输出电极环,第一片MCP输出电极环上面安装第一片MCP,第一片MCP的上面安装第一片MCP输入电极环,第一片MCP输入电极环上面安装压环弹簧,然后在压环弹簧上面安装第三片绝缘环,第三片绝缘环上面安装金阴极电极环,金阴极电极环上面安装一片金阴极,金阴极上面安装陶瓷盖板,并用多个固定螺杆紧固在陶瓷盖板和陶瓷骨架之间。
进一步地,双微通道板测试夹具中使用的绝缘环均采用相同的结构。
进一步地,所述电子源包括紫外LED和安装到双微通道板测试夹具上的金阴极,其中:金阴极安装在双微通道板测试夹具的最上层,紫外LED安装在金阴极的正上方。
进一步地,所述电子学系统包括信号发生器、示波器、高压系统、放大器、低阈甄别器、QDC模块、TDC模块、定标器和机柜,信号发生器、示波器、高压系统、放大器、衰减器、低阈甄别器、QDC模块、TDC模块、定标器分别安装在机柜中,其中:
高压系统作为电源,用于产生高电压输入到微通道板电压加载电极;
信号发生器被设置用于产生两路同步脉冲信号,一路信号作为QDC模块、TDC模块的触发信号,另一路作为紫外LED光源的驱动信号;
在脉冲电压驱动下紫外LDE发出脉冲光,脉冲光照射到金阴极上产生脉冲光电子,光电子在电场聚集下入射到通道里面,入射电子经过双微通道板倍增后输出电子云,电子云由阳极收集并输出一个脉冲信号;
脉冲信号通过同轴电缆输入到电子学系统进行测试,其中:输入到示波器以测试脉冲信号的上升、响应时间、下降时间;输入到QDC模块以测试单电子谱,通过单电子谱评估双微通道板叠加的增益、增益均匀性和电子探测效率;输入到衰减器衰减后再输入到QDC模块以测试双微通道板叠加的动态范围;输入到放大器放大后再输入到TDC模块以测试双微通道板叠加的时间弥散;输入到低阈甄别器甄甄别后再输入到定标器以测试双微通道板叠加的暗噪声。
进一步地,所述机柜内还设置有恒流源和微电流表,通过同轴电缆控制并驱动烘烤灯以恒功率进行烘烤。
根据本发明公开的第二方面,还提出一种基于双微通道板叠加性能测试装置的双微通道板叠加性能测试方法,包括:
通过高压系统产生高电压,输入到微通道板电压加载电极;
信号发生器被产生两路同步脉冲信号,一路信号作为QDC模块、TDC模块的触发信号,另一路作为紫外LED光源的驱动信号;
在脉冲电压驱动下紫外LDE发出脉冲光,脉冲光照射到金阴极上产生脉冲光电子,光电子在电场聚集下入射到通道里面,入射电子经过双微通道板倍增后输出电子云,电子云由阳极收集并输出一个脉冲信号;
脉冲信号通过同轴电缆输入到电子学系统进行测试,其中:
1)输入到示波器以测试脉冲信号的上升、响应时间、下降时间;
2)输入到QDC模块以测试单电子谱,通过单电子谱评估双微通道板叠加的增益、增益均匀性和电子探测效率;
3)输入到衰减器衰减后再输入到QDC模块以测试双微通道板叠加的动态范围;
4)输入到放大器放大后再输入到TDC模块以测试双微通道板叠加的时间弥散;
5)输入到低阈甄别器甄甄别后再输入到定标器以测试双微通道板叠加的暗噪声
与现有技术相比,本发明提出的双微通道板叠加性能测试装置与方法的显著的有益效果在于:
1、本发明采用双微通道板夹具,模拟双微通道板组件的实际环境测试微通道板性能,实现双微通道板叠加性能的测试,结合电子学系统,作为微通道板输出信号测试设备,可以实现微通道脉冲模式测试,测试精度优于传统的电流模式测试。
2、本发明采用真空系统配合针孔阀,作为微通道板测试真空环境,可以测试研究微通道板在不同真空度下的性能;同时结合烘烤灯,作为微通道板加热装置,可以测试研究微通道板在不同温度下的性能;
3、本发明采用三同轴转接头,作为真空腔室内外信号的连接通道,可以有效的屏蔽真空系统对测试信号的干扰。
4、采用紫外LED和金阴极,作为微通道板测试电子源,可以实现单光电子条件下的性能测试。
应当理解,前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外,所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。
结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见,或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
附图不意在按比例绘制。在附图中,在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见,在每个图中,并非每个组成部分均被标记。现在,将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例,其中:
图1是本发明的双微通道板叠加性能测试装置的结构原理图。
图2是本发明的双微通道板测试夹具的结构示意图。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容,特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
在本公开中参照附图来描述本发明的各方面,附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解,上面介绍的多种构思和实施例,以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施,这是应为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外,本发明公开的一些方面可以单独使用,或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。
本发明示例性实施例的一种双微通道板叠加性能测试装置,包括真空系统、双微通道板测试夹具、电子源、电子学系统和计算机。各系统和设备配合完成双微通道板叠加性能的测试。
真空系统提供双微通道板叠加性能测试环境。
双片微通道板安装在双微通道板测试夹具中;通过电场聚焦,电子源输出的电子输入到微通道板里面。电子学系统提供双微通道板测试高压,并采集双微通道板输出的模拟信号。
通过计算机采集、分析电子学系统输出的数字信号,实现双微通道板叠加后的性能测试,实现双微通道板叠加型光电倍增管和组件探测器性能的提前测试。
优选地,系统还设置了加热模块,以测试在不同温度条件下的性能和分析。
结合图1、2所示,下面更加具体地描述前述各个部分的示例性实现。
真空系统,具有一真空腔室,用于提供双微通道板叠加性测试的真空环境。
结合图1所示,真空系统包括真空腔室104、烘烤灯106、针孔阀105、高压连接头以及信号连接头。烘烤灯106安装在真空腔室104的上端,用于对微通道板进行局部烘烤。针孔阀105安装在真空腔室的侧面,通过调节针孔阀可以控制真空腔室的真空度稳定在10-3Pa~10-6Pa。
优选地,控制烘烤灯106的驱动功率,可以控制微通道板在25℃~450℃温度下烘烤,从而实现对不同温度条件的微通道板性能的测试。
高压连接头安装在真空腔室的侧面上,通过高压连接头将真空腔室外的高压连接到双微通道叠加夹具上的电压加载电极上;信号连接头安装在真空腔室的侧面上,通过信号连接头将真空腔室内的双微通道板输出信号连接到真空腔室外面的电子学系统。
结合图1,真空腔室104的底部具有一个真空腔室底板103,起到密封和支撑内部的双微通道板测试夹具的作用。真空腔室底板103的下方固定有多个支撑杆101,以支撑起整个真空腔室104和底板。
真空腔室底板103的下方还设置有至少一个排气泵102,尤其是真空泵,与针孔阀105连接,实现对真空腔室内部的真空度控制和调节。
图1中,标号107表示紫外LED,108表示同轴电缆,109表示三同轴连接头。200表示双微通道叠加夹具。
双微通道板测试夹具200和电子源安装于真空腔室内,电子学系统和计算机安装于暗室外面,双微通道板测试夹具和电子源分别用高压电缆和信号电缆通过三同轴转接头连接到真空腔室外面的电子学系统,电子学系统通过数据传输线及网线与计算机连接。
双微通道板测试夹具200,用于固定双微通道板,并提供微通道板电压加载电极和信号引出阳极.
三同轴转接头109,用于实现真空腔室内的同轴电缆与真空腔室外的同轴电缆连通,同时实现同轴电缆与真空腔室壁的绝缘连接。
电子学系统,用于提供光电倍增管测试高压,接收并测量双微通道板叠加输出信号的性能。
计算机,尤其是采用服务器级的计算机系统,用于控制电子学系统的测试参数及测试配置,并读取电子学系统测试的参数值,分析各参数测量值。
优选地,真空腔室内的高压连接头、信号连接头均为三同轴连接头,其中最外层与真空设备电性能连通,中间层与双微通道板组件的地线连接,芯线与双微通道板组件的阳极连接。
结合图1、2,双微通道板测试夹具200包括陶瓷骨架201、阳极片202、微通道板(第一MCP204和第二MCP 207)、电极环、绝缘环214、金阴极211以及金阴极电极环210。电极环包括输入电极环和输出电极环。还包括陶瓷盖板212和固定螺杆213。
双微通道板测试夹具被设置成安装成双电极、三电极以及四电极模式其中的一种。
图2所示的示例为四电极模式,具体为:以陶瓷骨架201作为基底,阳极片202安装在陶瓷骨架201以上的最下层,阳极片201的上面安装一片绝缘环214,绝缘环214上面安装第二片MCP输出电极环203,第二片MCP输出电极环上面安装第二片MCP204,第二片MCP的上面安装第二片MCP输入电极环205,第二片MCP输入电极环205上面安装另一片绝缘环214,然后在绝缘环214上面安装第一片MCP输出电极环206,第一片MCP输出电极环206上面安装第一片MCP207,第一片MCP207的上面安装第一片MCP输入电极环208,第一片MCP输入电极环上面安装压环弹簧,然后在压环弹簧上面安装第三片绝缘环214,第三片绝缘环214上面安装金阴极电极环210,金阴极电极环210上面安装一片金阴极211,金阴极211上面安装陶瓷盖板212,并用多个固定螺杆213紧固在陶瓷盖板和陶瓷骨架之间。
在另一些配置中,还可以将夹具设置成双电极或者三电极模式。
双电极模式:以陶瓷骨架作为基底,阳极片安装在陶瓷骨架以上的最下层,阳极片的上面安装一个绝缘环,绝缘环上面安装输出电极环,MCP输出电极环的上面安装第二片MCP,第二片MCP的上面安装第一片MCP,第一片MCP的上面安装输入电极环,MCP输入电极环的上面安装压环弹簧,然后在压环弹簧上面安装另一个绝缘环,另一个绝缘环上面安装金阴极电极环,金阴极电极环上面安装一片金阴极,金阴极上面安装陶瓷盖板,并用多个固定螺杆紧固在陶瓷盖板和陶瓷骨架之间;
三电极模式:以陶瓷骨架作为基底,阳极片安装在陶瓷骨架以上的最下层,阳极片的上面安装一片绝缘环,绝缘环上面安装第二片MCP输出电极环,第二片MCP输出电极环上面安装第二片MCP,第二片MCP的上面安装第二片MCP输入电极环,第二片MCP输入电极环上面安装第一片MCP,第一片MCP的上面安装第一片MCP输入电极环,第一片MCP输入电极环上面安装压环弹簧,然后在压环弹簧上面安装另一片绝缘环,另一片绝缘环上面安装金阴极电极环,电极环上面安装一片金阴极,金阴极上面安装陶瓷盖板,并用多个固定螺杆紧固在陶瓷盖板和陶瓷骨架之间。
优选地,双微通道板测试夹具200中使用的绝缘环214均采用相同的结构。
电子源包括紫外LED 107和安装到双微通道板测试夹具上的金阴极211,其中:金阴极安装在双微通道板测试夹具的最上层,紫外LED安装在金阴极的正上方。
结合图1,电子学系统包括信号发生器、示波器、高压系统、放大器、低阈甄别器、QDC模块、TDC模块、定标器和机柜,信号发生器、示波器、高压系统、放大器、衰减器、低阈甄别器、QDC模块、TDC模块、定标器分别安装在机柜中,其中:
高压系统作为电源,用于产生高电压输入到微通道板电压加载电极;
信号发生器被设置用于产生两路同步脉冲信号,一路信号作为QDC模块、TDC模块的触发信号,另一路作为紫外LED光源的驱动信号;
在脉冲电压驱动下紫外LDE发出脉冲光,脉冲光照射到金阴极上产生脉冲光电子,光电子在电场聚集下入射到通道里面,入射电子经过双微通道板倍增后输出电子云,电子云由阳极收集并输出一个脉冲信号;
脉冲信号通过同轴电缆输入到电子学系统进行测试,其中:输入到示波器以测试脉冲信号的上升、响应时间、下降时间;输入到QDC模块以测试单电子谱,通过单电子谱评估双微通道板叠加的增益、增益均匀性和电子探测效率;输入到衰减器衰减后再输入到QDC模块以测试双微通道板叠加的动态范围;输入到放大器放大后再输入到TDC模块以测试双微通道板叠加的时间弥散;输入到低阈甄别器甄甄别后再输入到定标器以测试双微通道板叠加的暗噪声。
作为可选的方案,机柜内还设置有用于控制烘烤灯的工作的恒流源和微电流表,通过同轴电缆控制并驱动烘烤灯以恒功率进行烘烤,加热微通道板。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰。因此,本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
附图1、2中各附图标记的含义:
101 | 支撑杆 | 201 | 陶瓷骨架 |
102 | 排气泵 | 202 | 阳极片 |
103 | 真空腔室底板 | 203 | 第二片MCP输出电极环 |
104 | 真空腔室 | 204 | 第二片MCP |
105 | 针孔阀 | 205 | 第二片MCP输入电极环 |
106 | 烘烤灯 | 206 | 第一片MCP输出电极环 |
107 | 紫外LED | 207 | 第一片MCP |
108 | 同轴电缆 | 208 | 第一片MCP输入电极环 |
109 | 三同轴连接头 | 209 | 压环弹簧 |
200 | 双微通道叠加夹具 | 210 | 金阴极电极环 |
211 | 金阴极 | ||
212 | 陶瓷盖板 | ||
213 | 固定螺杆 | ||
214 | 绝缘环 |
Claims (10)
1.一种双微通道板叠加性能测试装置,其特征在于,包括真空系统、双微通道板测试夹具、电子源、电子学系统和计算机,其中:
所述真空系统,具有一真空腔室,用于提供双微通道板叠加性测试的真空环境;
所述双微通道板测试夹具和电子源安装于真空腔室内,电子学系统和计算机安装于暗室外面,双微通道板测试夹具和电子源分别用高压电缆和信号电缆通过三同轴转接头连接到真空腔室外面的电子学系统,电子学系统通过数据传输线及网线与计算机连接;
所述双微通道板测试夹具,用于固定双微通道板,并提供微通道板电压加载电极和信号引出阳极;
所述三同轴转接头,用于实现真空腔室内的同轴电缆与真空腔室外的同轴电缆连通,同时实现同轴电缆与真空腔室壁的绝缘连接;
所述电子学系统,提供光电倍增管测试高压,接收并测量双微通道板叠加输出信号的性能;
所述计算机,控制电子学系统的测试参数及测试配置,并读取电子学系统测试的参数值,分析各参数测量值。
2.根据权利要求1所述的双微通道板叠加性能测试装置,其特征在于,所述真空系统包括烘烤灯、针孔阀、高压连接头、信号连接头以及所述的真空腔室,其中:
烘烤灯安装在真空腔室的上端,用于对微通道板进行局部烘烤;
针孔阀安装在真空腔室的侧面,通过调节针孔阀可以控制真空腔室的真空度稳定在10-3Pa~10-6Pa;
高压连接头安装在真空腔室的侧面上,通过高压连接头将真空腔室外的高压连接到双微通道叠加夹具上的电压加载电极上;
信号连接头安装在真空腔室的侧面上,通过信号连接头将真空腔室内的双微通道板输出信号连接到真空腔室外面的电子学系统。
3.根据权利要求2所述的双微通道板叠加性能测试装置,其特征在于,控制烘烤灯的驱动功率,以控制微通道板在25℃~450℃温度下烘烤。
4.根据权利要求2所述的双微通道板叠加性能测试装置,其特征在于,所述高压连接头、信号连接头均为三同轴连接头,其中最外层与真空设备电性能连通,中间层与双微通道板组件的地线连接,芯线与双微通道板组件的阳极连接。
5.根据权利要求1所述的双微通道板叠加性能测试装置,其特征在于,所述双微通道板测试夹具包括陶瓷骨架、阳极片、微通道板、电极环、绝缘环、金阴极以及金阴极电极环,其中:
双微通道板测试夹具被设置成安装成双电极、三电极以及四电极模式其中的一种:
双电极模式:以陶瓷骨架作为基底,阳极片安装在陶瓷骨架以上的最下层,阳极片的上面安装一个绝缘环,绝缘环上面安装输出电极环,MCP输出电极环的上面安装第二片MCP,第二片MCP的上面安装第一片MCP,第一片MCP的上面安装输入电极环,MCP输入电极环的上面安装压环弹簧,然后在压环弹簧上面安装另一个绝缘环,另一个绝缘环上面安装金阴极电极环,金阴极电极环上面安装一片金阴极,金阴极上面安装陶瓷盖板,并用多个固定螺杆紧固在陶瓷盖板和陶瓷骨架之间;
三电极模式:以陶瓷骨架作为基底,阳极片安装在陶瓷骨架以上的最下层,阳极片的上面安装一片绝缘环,绝缘环上面安装第二片MCP输出电极环,第二片MCP输出电极环上面安装第二片MCP,第二片MCP的上面安装第二片MCP输入电极环,第二片MCP输入电极环上面安装第一片MCP,第一片MCP的上面安装第一片MCP输入电极环,第一片MCP输入电极环上面安装压环弹簧,然后在压环弹簧上面安装另一片绝缘环,另一片绝缘环上面安装金阴极电极环,电极环上面安装一片金阴极,金阴极上面安装陶瓷盖板,并用多个固定螺杆紧固在陶瓷盖板和陶瓷骨架之间;
四电极模式:以陶瓷骨架作为基底,阳极片安装在陶瓷骨架以上的最下层,阳极片的上面安装一片绝缘环,绝缘环上面安装第二片MCP输出电极环,第二片MCP输出电极环上面安装第二片MCP,第二片MCP的上面安装第二片MCP输入电极环,第二片MCP输入电极环上面安装另一片绝缘环,然后在绝缘环上面安装第一片MCP输出电极环,第一片MCP输出电极环上面安装第一片MCP,第一片MCP的上面安装第一片MCP输入电极环,第一片MCP输入电极环上面安装压环弹簧,然后在压环弹簧上面安装第三片绝缘环,第三片绝缘环上面安装金阴极电极环,金阴极电极环上面安装一片金阴极,金阴极上面安装陶瓷盖板,并用多个固定螺杆紧固在陶瓷盖板和陶瓷骨架之间。
6.根据权利要求5所述的双微通道板叠加性能测试装置,其特征在于,双微通道板测试夹具中使用的绝缘环均采用相同的结构。
7.根据权利要求5所述的双微通道板叠加性能测试装置,其特征在于,所述电子源包括紫外LED和安装到双微通道板测试夹具上的金阴极,其中:金阴极安装在双微通道板测试夹具的最上层,紫外LED安装在金阴极的正上方。
8.根据权利要求7所述的双微通道板叠加性能测试装置,其特征在于,所述电子学系统包括信号发生器、示波器、高压系统、放大器、低阈甄别器、QDC模块、TDC模块、定标器和机柜,信号发生器、示波器、高压系统、放大器、衰减器、低阈甄别器、QDC模块、TDC模块、定标器分别安装在机柜中,其中:
高压系统作为电源,用于产生高电压输入到微通道板电压加载电极;
信号发生器被设置用于产生两路同步脉冲信号,一路信号作为QDC模块、TDC模块的触发信号,另一路作为紫外LED光源的驱动信号;
在脉冲电压驱动下紫外LDE发出脉冲光,脉冲光照射到金阴极上产生脉冲光电子,光电子在电场聚集下入射到通道里面,入射电子经过双微通道板倍增后输出电子云,电子云由阳极收集并输出一个脉冲信号;
脉冲信号通过同轴电缆输入到电子学系统进行测试,其中:输入到示波器以测试脉冲信号的上升、响应时间、下降时间;输入到QDC模块以测试单电子谱,通过单电子谱评估双微通道板叠加的增益、增益均匀性和电子探测效率;输入到衰减器衰减后再输入到QDC模块以测试双微通道板叠加的动态范围;输入到放大器放大后再输入到TDC模块以测试双微通道板叠加的时间弥散;输入到低阈甄别器甄甄别后再输入到定标器以测试双微通道板叠加的暗噪声。
9.根据权利要求7所述的双微通道板叠加性能测试装置,其特征在于,所述机柜内还设置有恒流源和微电流表,通过同轴电缆控制并驱动烘烤灯以恒功率进行烘烤。
10.一种基于权利要求8或9所述的双微通道板叠加性能测试装置的双微通道板叠加性能测试方法,其特征在于,包括:
通过高压系统产生高电压,输入到微通道板电压加载电极;
信号发生器被产生两路同步脉冲信号,一路信号作为QDC模块、TDC模块的触发信号,另一路作为紫外LED光源的驱动信号;
在脉冲电压驱动下紫外LDE发出脉冲光,脉冲光照射到金阴极上产生脉冲光电子,光电子在电场聚集下入射到通道里面,入射电子经过双微通道板倍增后输出电子云,电子云由阳极收集并输出一个脉冲信号;
脉冲信号通过同轴电缆输入到电子学系统进行测试,其中:
1)输入到示波器以测试脉冲信号的上升、响应时间、下降时间;
2)输入到QDC模块以测试单电子谱,通过单电子谱评估双微通道板叠加的增益、增益均匀性和电子探测效率;
3)输入到衰减器衰减后再输入到QDC模块以测试双微通道板叠加的动态范围;
4)输入到放大器放大后再输入到TDC模块以测试双微通道板叠加的时间弥散;
5)输入到低阈甄别器甄甄别后再输入到定标器以测试双微通道板叠加的暗噪声。
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