CN111261474A - 用于微通道板型光电倍增管制造的高温度均匀性的排气装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光电倍增管技术领域，提出一种用于微通道板型光电倍增管制造的高温度均匀性的排气装置，包括主机台；底板；可移除地安装到底板上的钟罩；设置在底板上的升降机构；设置在所述钟罩形成的密闭腔体内的加热装置，被设置成用于对夹持在三工位旋转工作台的光电倍增管玻璃球壳从侧部、顶部以及中间间隙位置进行加热；控制单元，被设置用于控制所述加热装置的功率。本发明提供的用于微通道板型光电倍增管制造的高温度均匀性的排气装置与加热方法，可同时进行三只或者更多光电倍增管的制作，解决了光电倍增管管壳在排气装置中由于位置分布不均匀导致的温度均匀性差的问题，提高加热和工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及光电倍增管技术领域，尤其是微通道板型光电倍增管(PMT-MCP)，具体而言涉及一种用于微通道板型光电倍增管制造的高温度均匀性的排气装置，适于光电倍增管多工位制造的均匀加热装置与加热方法。
背景技术
微通道板型光电倍增管是一种真空光电探测器件，常用于单光子信号的探测。微通道板型光电倍增管需要使用排气装置进行制作，制作的过程包括真空抽气、高温烘烤、光电阴极制作、封接等。其中光电阴极制作是光电倍增管的核心工艺，需要在高真空度及特定的温度条件下在管壳上部内表面进行制作，温度均匀性将会直接影响光电阴极的量子效率均匀性，最终会影响光电倍增管对微弱光信号的探测性能。
排气装置加热时，内部处于高真空状态，加热装置靠热辐射保持钟罩内部温度，当排气装置同时进行三个或者更多光电倍增管制作时，由于不同工位之间管壳之间相互遮挡、管壳不同位置距离加热装置不同、玻璃管壳热传导率差等因素，如采用普通加热方式，管壳表面温度均匀性将极差，无法满足光电倍增管阴极制作工艺条件。
发明内容
本发明的目的在于提出用于微通道板型光电倍增管制造的高温度均匀性的排气装置，包括：主机台；设置在主机台上的底板；可移除地安装到底板上的钟罩，所述钟罩被设置成可沿着竖直方向安装到底板上，并且在二者结合后在钟罩内腔形成密闭腔体，三工位旋转工作台设置在钟罩形成的密闭腔体中；设置在底板上的升降机构，用以带动所述钟罩上下运动；以及设置在所述钟罩形成的密闭腔体内的加热装置，被设置成用于对夹持在三工位旋转工作台的光电倍增管玻璃球壳从侧部、顶部以及中间间隙位置进行加热；控制单元，被设置用于控制所述加热装置的功率。
其中，所述钟罩具有圆形柱体部以及直径渐变的圆顶部。
其中，所述加热装置包括：
设置于所述钟罩内部的侧表面的第一加热组件；
设置于所述钟罩顶部内表面的第二加热组件；以及
设置于所述钟罩顶部中央位置并朝向底板方向延伸的第三加热组件。
其中，所述第一加热组件和第二加热组件分别为螺旋状加热丝。
其中，所述钟罩内部设置有多跟固定在侧表面的支撑筋条，所述第一加热组件的螺旋状加热丝支撑在支撑筋条上。
其中，所述螺旋状加热丝与钟罩之间设置有隔热板。
其中，所述隔热板为不锈钢隔热板。
其中，所述第一加热组件包括上下两组独立的螺旋状加热丝。
其中，所述钟罩顶部内表面的固定有冠状支撑架，所述第二加热组件的螺旋状加热丝固定支撑在冠状支撑架上。
其中，所述第三加热组件具有一固定到钟罩顶部中央位置的柱状件以及盘旋在柱状件上的加热丝。
附图说明
图1是本发明的用于微通道板型光电倍增管制造的高温度均匀性的排气装置的整体结构示意图。
图2是本发明的钟罩内部的加热装置的示意图。
图3是本发明的钟罩内部的加热装置的具体结构示意图。
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，这是因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。
结合图1-3所示，根据本发明的示例性的实施例，微通道板型光电倍增管制造的高温度均匀性的排气装置，用于能够在光电倍增管制作时，保证所有工位管壳温度均匀性，避免温度均匀性差导致光电阴极性能均匀性差的问题。
本发明旨在针对现有技术存在的缺陷，提出一种微通道板型光电倍增管制造的高温度均匀性的排气装置，包括主机台10、钟罩20、底板30、工作台40、抽气系统50、升降机构60以及加热系统。
主机台10，具有框架结构，并在框架上固定抽气管路、电控线路等配套。
底板30固定在主机台的上方。
钟罩20，可选的结构为，具有圆形柱体部以及直径渐变的圆顶部。
钟罩20，可移除地安装到底板30上。钟罩20被设置成可沿着竖直方向安装到底板上，并且在二者结合后在钟罩内腔形成密闭腔体。
工作台40为三工位旋转工作台，设置在钟罩形成的密闭腔体中。各个工位均匀分布。工作台40可围绕中心轴进行旋转，可以在排气台的主机不同工序之间切换，中心轴采用磁流体密封。
如图1，底板30位于钟罩下方，底板与钟罩之间可通过氟胶圈进行密封，氟胶圈位于底板边缘的法兰槽内，为保证高温加热时气密性，氟胶圈法兰槽位置处有水冷装置。
如图1、2，钟罩20罩在底板上以后，通过抽气系统50进行抽气，使其内部大承需要的真空状态，抽气系统为无油抽气机组。
钟罩可以通过升降机构60进行上升、下降，升降机构设置有上限位开关及下限位开关，用于感应钟罩的运动位置。
升降机构60设置在底板上，用以带动钟罩上下运动。例如，可选电机驱动的蜗杆传动或者其他竖直方向的直线运动驱动机构。
加热装置，设置在钟罩形成的密闭腔体内的，被设置成用于对夹持在三工位旋转工作台的光电倍增管玻璃球壳100从侧部、顶部以及中间间隙位置进行加热。本发明的玻璃球壳如图示为椭球形。
结合图1、2、3所示，加热装置包括：设置于所述钟罩内部的侧表面的第一加热组件11；设置于所述钟罩顶部内表面的第二加热组件12；以及设置于所述钟罩顶部中央位置并朝向底板方向延伸的第三加热组件13。
优选地，第一加热组件11和第二加热组件12分别为螺旋状加热丝。
如图3所示，第三加热组件具有一固定到钟罩顶部中央位置的柱状件以及盘旋在柱状件上的加热丝。
每组加热组件单独地控制，例如通过一控制单元，被设置用于控制每组加热丝的加热功率。
优选地，每组加热组件单独配置热电偶进行温度检测，反馈实时的温度以实现精确的温度控制。
结合图2所示，螺旋状加热丝与钟罩20之间设置有隔热板19，尤其是不锈钢隔热板，用于反射加热装置辐射热量，降低钟罩内壁温度。
如图所示，钟罩内部设置有多跟固定在侧表面的支撑筋条15，第一加热组件的螺旋状加热丝支撑在支撑筋条上，从而实现对加热丝的稳固安装。
优选地，侧面的隔热板设置在支撑筋条15与钟罩之间。
优选地，所述第一加热组件包括上下两组独立的螺旋状加热丝，从而实现侧壁更加精确的温度控制，加热更加均匀。
钟罩顶部内表面的固定有冠状支撑架18，第二加热组件的螺旋状加热丝固定支撑在冠状支撑架18上。优选地，顶部的隔热板设置在冠状支撑架18与钟罩之间。
如此，在工作时，先通过升降机构将钟罩下落，与底板之间密闭。然后对内部抽真空，在加热过程中，中央的第三加热组件插入在三个玻璃球壳之间的空隙中进行加热，防止在多工作加热过程中出现盲点，从而实现均匀加热。同时，通过顶部和侧部的加热丝进行玻璃球壳侧面和顶面的均匀加热，实现整个玻璃球壳的均匀加热。
本发明提供的用于微通道板型光电倍增管制造的高温度均匀性的排气装置与加热方法，可同时进行三只或者更多光电倍增管的制作，解决了光电倍增管管壳在排气装置中由于位置分布不均匀导致的温度均匀性差的问题，温度均匀性能够满足阴极制作工艺要求，提高加热和工作效率。
本发明的均匀加热装置，采用分立式结构设计，每组加热器相互独立，可以独立控制；并可在一些实施例中配置热电偶温度监测系统，能够根据热电偶监控温度，自动实现多组加热装置的功率控制，温度均匀性能够满足多工位光电倍增管制作工艺要求。
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。
Claims (10)
1.一种用于微通道板型光电倍增管制造的高温度均匀性的排气装置，其特征在于，包括：
主机台；
设置在主机台上的底板；
可移除地安装到底板上的钟罩，所述钟罩被设置成可沿着竖直方向安装到底板上，并且在二者结合后在钟罩内腔形成密闭腔体，三工位旋转工作台设置在钟罩形成的密闭腔体中；
设置在底板上的升降机构，用以带动所述钟罩上下运动；以及
设置在所述钟罩形成的密闭腔体内的加热装置，被设置成用于对夹持在三工位旋转工作台的光电倍增管玻璃球壳从侧部、顶部以及中间间隙位置进行加热；
控制单元，被设置用于控制所述加热装置的功率。
2.根据权利要求1所述的用于微通道板型光电倍增管制造的高温度均匀性的排气装置，其特征在于，所述钟罩具有圆形柱体部以及直径渐变的圆顶部。
3.根据权利要求1所述的用于微通道板型光电倍增管制造的高温度均匀性的排气装置，其特征在于，所述加热装置包括：
设置于所述钟罩内部的侧表面的第一加热组件；
设置于所述钟罩顶部内表面的第二加热组件；以及
设置于所述钟罩顶部中央位置并朝向底板方向延伸的第三加热组件。
4.根据权利要求3所述的用于微通道板型光电倍增管制造的高温度均匀性的排气装置，其特征在于，所述第一加热组件和第二加热组件分别为螺旋状加热丝。
5.根据权利要求4所述的用于微通道板型光电倍增管制造的高温度均匀性的排气装置，其特征在于，所述钟罩内部设置有多跟固定在侧表面的支撑筋条，所述第一加热组件的螺旋状加热丝支撑在支撑筋条上。
6.根据权利要求5所述的用于微通道板型光电倍增管制造的高温度均匀性的排气装置，其特征在于，所述螺旋状加热丝与钟罩之间设置有隔热板。
7.根据权利要求6所述的用于微通道板型光电倍增管制造的高温度均匀性的排气装置，其特征在于，所述隔热板为不锈钢隔热板。
8.根据权利要求4所述的用于微通道板型光电倍增管制造的高温度均匀性的排气装置，其特征在于，所述第一加热组件包括上下两组独立的螺旋状加热丝。
9.根据权利要求4所述的用于微通道板型光电倍增管制造的高温度均匀性的排气装置，其特征在于，所述钟罩顶部内表面的固定有冠状支撑架，所述第二加热组件的螺旋状加热丝固定支撑在冠状支撑架上。
10.根据权利要求3所述的用于微通道板型光电倍增管制造的高温度均匀性的排气装置，其特征在于，所述第三加热组件具有一固定到钟罩顶部中央位置的柱状件以及盘旋在柱状件上的加热丝。
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