CN113432833B - 用于测试像增强管光电阴极光照后稳定性的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于测试像增强管光电阴极光照后稳定性的装置及方法,包括托盘、光源、高载重滑台和定位板。高载重滑台承载光源,高载重滑台上下滑动调节、固定托盘与光源的间距。托盘用于定位并安放待测试的像增强管;托盘上设置有长槽,便于在托盘上安放和取下像增强管。测试方法包括:测试增强器光照前的灵敏度、光照试验准备、测试装置照度校准、光照试验以及光照后测试及测试结果的处理等步骤。本发明测试时直接在托盘内进行,不需要将像增强器从流转盒内取出和放回,操作方便,节约成本,流转速度快。

Description

用于测试像增强管光电阴极光照后稳定性的装置及方法
技术领域
本发明涉及像增强管测试领域,尤其涉及一种用于测试像增强管光电阴极光照后稳定性的装置及方法。
背景技术
像增强管是微光夜视设备的核心器件,能把微弱的光线增强到足够亮度以便于人眼观察。光电阴极是像增强管的关键部分,它直接实现微弱光辐射能量转换为光电子逸出,是像增强管对光谱敏感的探测位置。像增强管的光电阴极光照试验是对像增强管的光电阴极稳定性的一种试验方法,是一种关键的试验设备。
现有试验装置将像增强管从流转盒内取出后,阴极面朝上放置在安装有卤钨灯的台灯的正下方的一个平面上,像增强管阴极面朝上安装时由于阳极长度存在的差异,导致各种管型的阴极面高度不一样,阴极面的照度也就存在差异,不同管型的像增强管安放在一起试验时照度不均匀,相同管型的像增强管安放在一起时需要在每种管型安放之前进行校准后可以统一试验照度;而且试验时使用卤钨灯,在高照环境下,卤钨灯的发热量较大,并随着时间的增长发热量也逐渐增加,较高时达到70℃以上。温度本身也对光电阴极存在重要影响,在只考核强光对光电阴极的影响时,发热量较大的卤钨灯不能满足使用要求。
随着国内像增强管技术的成熟,像增强管件已从功能、技术指标为主转向以全面提高产品的综合效能指标,不断重视产品的质量特性,使用的可靠度和耐用性。光电阴极光照后稳定性是像增强管工作可靠性的一个重要指标,十分有必要对像增强管的光电阴极光照后稳定性进行标准的试验研究。
发明内容
本发明目的在于设计一套高效率,高可靠,标准的,易操作的光电阴极光照后稳定性试验装置及测试方法,以满足像增强管的光电阴极的光照后稳定性试验需要。
本发明的技术方案为:
一种用于测试像增强管光电阴极光照后稳定性的装置,包括托盘、光源、高载重滑台、三角支架、定位板和智能定时器;所述高载重滑台外形呈向前敞开的铲车状,用于自底向上承载光源,所述光源能够通过高载重滑台实现上下滑动以调节托盘与光源的间距;所述托盘用于定位并安放待测试的像增强管,该托盘向上开口,其内设置有定位槽和两级定位台阶,其下部留有通孔,所述定位槽用于对像增强管的水平放置位置进行定位,所述两级台阶用于分别定位像增强管的阴极法兰和阳极法兰;像增强管阴极面朝上时所有像增强管的阳极法兰安放在定位台阶上使像增强管的阴极面处于同一位置;所述托盘上设置有长槽,该长槽位于托盘的第一级台阶平面,其从前后方向贯通托盘,便于像增强管的安放和取下;所述高载重滑台还包括调节光源高度的手柄和固定高度的锁紧机构。
进一步地,所述高载重滑台还包括位于其背部左右两角位置的定位板,该定位板用于在垂直方向上定位托盘。
进一步地,所述托盘上设置有加强筋,在托盘两个边缘的加强筋上开槽,便于转运和移动托盘。
进一步地,还包括用于控制LED面光源的通电时间的智能定时器。
进一步地,所述托盘(1)设置多组的定位槽(11)和两级定位台阶(13),所述多组的定位槽(11)和两级定位台阶(13)位于同一平面且呈纵横阵列布置。
进一步地,所述光源为高功率的LED面光源。
进一步地,所述托盘上设置有48组的定位槽(11)和两级定位台阶(13)。
采用本发明的装置对像增强管光电阴极光照后稳定性进行测试的方法,包括:
步骤1,测试增强器光照前的灵敏度
在像增强管灵敏度测试仪上对像增强管灵敏度进行测试,记录其光照前的灵敏度值。
步骤2,光照试验准备
(1)将像增强管阴极面朝上安装在托盘(1)内,利用托盘定位所有像增强管的阳极法兰面,使得所有像增强管的光电阴极面处于同一水平面;
(2)设定智能定时器(9)的时间为30分钟(或其他时间),开启智能定时器(9)的开关并控制LED面光源(6)输出照度。
步骤3,测试装置照度校准
开启LED面光源(6),将托盘(1)安放在LED面光源(6)的正下方位置,在每个像增强管的安装位置安放照度计探头,探头的敏感面位于像增强管安放时的阴极面,旋转高载重滑台(3)的手柄(4)上下调节LED面光源(6),使照度计的测量值为5000lx(或其他工艺照度);逐个测量48个位置的照度后,按下面的公式计算照度均匀性,并控制照度均匀性在10%以内。
N=(Emax-Emin)/(Emax+Emin)/2×100%
式中:N为LED面光源(6)的照度均匀性,Emax为48个位置上的最大照度值,Emin为48个位置上的最小照度值。
步骤4,光照试验
智能定时器(9)控制LED面光源(6)输出在阴极面上辐射照度为5000lx(或其他工艺照度),直到智能定时器(9)关闭光源(6)。
步骤5,光照后测试及测试结果的处理
(1)完成步骤4后,将像增强管放置在暗室环境下1小时,使阴极温度稳定在23±2℃,且阴极光电子完全释放;
(2)在像增强管灵敏度测试仪上进行灵敏度测试作为光照后灵敏度测试结果;
(3)将步骤1中记录的光照前光电阴极灵敏度值与光照后光电阴极灵敏度值进行比较,按下面的公式计算光电阴极光照后稳定性,若光电阴极光照后稳定性不小于3%,则像增强管光电阴极光照后稳定性测试结果为不稳定。
η=(|J-J|)/J×100%
式中:η为像增强管光电阴极光照后稳定性,J为像增强管的光照前光电阴极灵敏度值,J为像增强管的光照后光电阴极灵敏度值。
本发明的有益效果:
1、实现光电阴极光照试验时光源照度的高均匀性;
2、实现光电阴极光照试验时光源在光电阴极面位置的发热量控制;
3、一次实现多支像增强管的光电阴极光照试验,且所有像增强管的光电阴极位于同一水平面;
4、光电阴极光照试验直接在托盘内进行,不需要将像增强管从流转盒内取出和放回,操作方便,节约成本,流转速度快。
附图说明
图1:本发明的用于测试像增强管光电阴极光照后稳定性的装置的结构示意图。
图2:图1中的托盘示意图。
图3:图2中的托盘多组定位槽和两级定位台阶的结构示意图。
图中:1-托盘,2-光源,3-高载重滑台,4-手柄,5-锁紧机构,6-LED面光源,7-三角支架,8-定位板,9-智能定时器,10-加强筋,11-定位槽,12-长槽,13-定位台阶,14-通孔,15-槽。
具体实施方式
一种用于测试像增强管光电阴极光照后稳定性的装置,包括托盘1、光源2、高载重滑台3、三角支架7、定位板8和智能定时器9。
其中,托盘1内定位安放像增强管,像增强管阴极面朝下时使用托盘上的定位槽11对像增强管进行高精度定位,像增强管阴极面朝上时所有像增强管的阳极法兰安放在定位台阶13上使像增强管的阴极面处于同一位置;每个托盘1内设计48个像增强管定位点,可以一次性安放48支像增强管;托盘1下方设计3块加强筋10,用于支撑托盘和像增强管的重量,并增强托盘整体抗应变的能力;在托盘两个边缘的加强筋10上开槽15,便于转运移动托盘1。
托盘1上的两级定位台阶13可以分别定位像增强管的阴极法兰和阳极法兰,台阶通孔14可以减少托盘1的整体重量和安放不同阳极尺寸的像增强管;托盘1上的长槽12可以方便像增强管阴极面朝上时安放和取下像增强管;托盘1通过定位板8定位放置在光源2的正下方与LED面光源6对齐。
其中,光源2为高功率的LED面光源6,光源2色温为可调色温到2850K左右的白光LED面光源6,光谱至少包括400nm~700nm光谱段;像增强管阴极面位置的受热温度≤30℃;像增强管阴极面位置的光照强度为5000lx,照度均匀性10%;LED面光源6通过智能定时器9控制其打开和关闭。
其中,高载重滑台3上定位安放大尺寸的LED面光源6,摇动高载重滑台3上手柄4可以上下调节LED面光源6的位置,使光源2辐射到像增强管阴极面位置的照度满足设计要求,锁紧高载重滑台3上锁紧机构5可以锁定滑台的位置。
其中,三角支架7支撑LED面光源6保证LED面光源6的水平安放。
其中,定位板8用于定位托盘1位置,使托盘1与LED面光源6对齐。
其中,智能定时器9设定时间后,控制LED面光源6的通电时间,满足光电阴极光照试验的工艺指标要求。
像增强管光电阴极光照试验装置安放在环境光稳定的条件下进行试验,试验间温度23±2℃和湿度≤50%,尽量减少环境光的大幅度变化对试验结果的影响,试验前给系统上电,并进行阴极面位置照度校准,照度校准后锁紧高载重滑台3上锁紧机构5。
具体的,采用上述装置的像增强管光电阴极光照后稳定性测试方法如下:
方法1:光电阴极光照试验
(1)将像增强管阴极面朝上安装在托盘1内,利用托盘上的定位台阶13定位所有像增强管的阳极法兰面,使得所有像增强管的光电阴极面处于同一水平面。
(2)设定智能定时器9的时间为30分钟,开启智能定时器9开关,LED面光源6开启,在阴极面上辐射5000lx照度。
(3)直到30分钟后智能定时器9关闭。
方法2:照度校准
开启LED面光源6,将托盘1安放在LED面光源6的正下方位置,在每个像增强管的安装位置安放照度计探头,探头的敏感面位于像增强管安放时的阴极面,旋转高载重滑台3的手柄4上下调节LED面光源6,使照度计的测量值为5000lx;测量48个位置的照度后,按下面的公式计算照度均匀性,并控制照度均匀性在10%以内。
N=(Emax-Emin)/(Emax+Emin)/2×100%
N为LED面光源6的照度均匀性,Emax为48个位置上的最大照度值,Emin为48个位置上的最小照度值。
方法3:光电阴极光照后稳定性测试方法
(1)完成方法1后,将像增强管放置在暗室环境下1小时,使光电阴极温度稳定在23±2℃,且光电阴极光电子完全释放;
(2)在像增强管灵敏度测试仪上进行灵敏度测试作为光照后灵敏度测试结果;
(3)将光照前光电阴极灵敏度测试值与光照后光电阴极灵敏度测试值进行比较,按下面的公式计算光电阴极光照后稳定性,若光电阴极光照后稳定性不小于3%,则像增强管光电阴极光照后稳定性测试结果为不稳定。
η=(|J-J|)/J×100%
式中:η为像增强管光电阴极光照后稳定性,J为像增强管的光照前光电阴极灵敏度值,J为像增强管的光照后光电阴极灵敏度值。

Claims (6)

1.一种用于测试像增强管光电阴极光照后稳定性的装置,其特征在于,包括托盘(1)、光源(2)和高载重滑台(3),所述光源(2)为高功率的LED面光源(6);
所述高载重滑台(3)外形呈向前敞开的铲车状,用于自底向上承载光源(2),所述光源(2)能够通过高载重滑台(3)实现上下滑动以调整托盘(1)与光源(2)的间距;
所述托盘(1)用于定位并安放待测试的像增强管,该托盘(1)向上开口,其内设置有多组的定位槽(11)和两级定位台阶(13),其下部留有通孔(14),所述定位槽(11)用于对像增强管的水平放置位置进行定位,所述两级定位台阶(13)用于分别定位像增强管的阴极法兰和阳极法兰;
像增强管阴极面朝上安装时所有像增强管的阳极法兰安放在定位台阶(13)上使像增强管的阴极面处于同一水平位置;
所述托盘(1)上设置有长槽(12),该长槽(12)位于托盘(1)的第一级台阶平面,其从前后方向贯通托盘(1),便于像增强管在托盘(1)上的安放和取下;
所述托盘(1)上设置有加强筋(10),在托盘(1)两个边缘的加强筋(10)上开槽(15),便于转运移动托盘(1);
所述高载重滑台(3)还包括调节光源(2)高度的手柄(4)和固定高度的锁紧机构(5)。
2.根据权利要求1所述的用于测试像增强管光电阴极光照后稳定性的装置,其特征在于:
所述高载重滑台(3)还包括位于其背部左右两角位置的定位板(8),该定位板(8)用于在垂直方向上定位托盘(1)。
3.根据权利要求1所述的用于测试像增强管光电阴极光照后稳定性的装置,其特征在于:
还包括用于控制LED面光源(6)的通电时间的智能定时器(9)。
4.根据权利要求1至3任一项所述的用于测试像增强管光电阴极光照后稳定性的装置,其特征在于:
所述多组的定位槽(11)和两级定位台阶(13)位于同一平面且呈纵横阵列布置。
5.根据权利要求1所述的用于测试像增强管光电阴极光照后稳定性的装置,其特征在于:
所述托盘(1)设置有48组的定位槽(11)。
6.一种根据权利要求1至5任一项所述的用于测试像增强管光电阴极光照后稳定性的装置实现像增强管光电阴极光照后稳定性的测试方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤1,测试像增强器光照前的灵敏度
在像增强管灵敏度测试仪上对像增强管灵敏度进行测试,记录其光照前的灵敏度值;
步骤2,光照试验准备
(1)将像增强管阴极面朝上安装在托盘(1)内,利用托盘定位所有像增强管的阳极法兰面,使得所有像增强管的光电阴极面处于同一水平面;
(2)设定智能定时器(9)的时间为30分钟,开启智能定时器(9)的开关并控制LED面光源(6)输出照度;
步骤3,测试装置照度校准
开启LED面光源(6),将托盘(1)安放在LED面光源(6)的正下方位置,在每个像增强管的安装位置安放照度计探头,探头的敏感面位于像增强管安放时的阴极面,旋转高载重滑台(3)的手柄(4)上下调节LED面光源(6),使照度计的测量值为5000lx;逐个测量48个位置的照度后,按下面的公式计算照度均匀性,并控制照度均匀性在10%以内;
N=(Emax-Emin)/ (Emax+Emin)/2×100%
式中:N为LED面光源(6)的照度均匀性,Emax为48个位置上的最大照度值,Emin为48个位置上的最小照度值;
步骤4,光照试验
智能定时器(9)控制LED面光源(6)输出在阴极面上辐射照度为5000lx,直到智能定时器(9)关闭光源(6);
步骤5,光照后测试及测试结果的处理
(1)完成步骤4后,将像增强管放置在暗室环境下1小时,使阴极温度稳定在23±2℃,且阴极光电子完全释放;
(2)在像增强管灵敏度测试仪上进行灵敏度测试作为光照后灵敏度测试结果;
(3)将步骤1中记录的光照前光电阴极灵敏度值与光照后光电阴极灵敏度值进行比较,按下面的公式计算光电阴极光照后稳定性,若光电阴极光照后稳定性不小于3%,则像增强管光电阴极光照后稳定性测试结果为不稳定;
ŋ=(|J-J|)/ J×100%
式中:ŋ为像增强管光电阴极光照后稳定性,J为像增强管的光照前光电阴极灵敏度值,J为像增强管的光照后光电阴极灵敏度值。
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