CN114252753B - 一种用于筛选四象限探测器的方法和系统 - Google Patents

一种用于筛选四象限探测器的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于筛选四象限探测器的方法和系统，该方法先对所有待筛选的四象限探测器进行暗电流测试，记录各个四象限探测器各通道的第一暗电流；而后在无光环境下，对所有待筛选的四象限探测器进行加光测试，获取各个待筛选的四象限探测器各通道的第一响应度信息；而后对所有待筛选的四象限探测器进行一项或多项筛选试验，而后再＝进行暗电流测试和加光测试，分别记录第二暗电流和第二响应度信息；而后通过比对第一暗电流和第二暗电流的变化值、以及第一响应度信息和第二响应度信息的变化值筛选出符合要求的四象限探测器。通过本申请的方案可以有效分析出四象限探测器的环境适应性，使得最终筛选出的四象限探测器具有足够的可靠性。

Description

一种用于筛选四象限探测器的方法和系统
技术领域
本发明属于光电探测器及信号检测领域，具体涉及一种用于筛选四象限探测器的方法和系统。
背景技术
四象限探测器内部由四个光电二极管构成，四个光电二极管的输出电极X+、X-、Y+、Y-共同构成直角坐标系的XY轴，形成四个象限。当各象限接收到目标信号光斑位置变化时，四象限探测器的输出电流也会因光斑位置变化而变化，从而能够准确测量出目标位置。四象限探测器因为此特性被广泛应用在位置角度测定，指向跟踪以及对准等场景，比如航天卫星的指向跟踪系统。航天任务中，对使用的电子元器件的可靠性要求很高，一般等级的器件很难满足要求，同时需要对关键器件进行进一步可靠性筛选。通过筛选测试发现器件的潜在质量缺陷，剔除早期失效的器件，确保器件在高可靠性领域的空间应用需求。
现有技术中针对四象限探测器性能测试及方法，譬如利用激光器，单色仪、光路切换器、放置光电探测器的移动装置等搭建光学系统，配合处理电路可满足四象限探测器的多种参数测试需求。现有的四象限探测器各参数测试方法普遍存在以下缺点：(1)测试系统过于复杂，所需要仪器较多，测试过程繁琐，且不适用多个四象限探测器同时测量；(2)针对两个光电二极管一致性筛选测试系统过于简单，测试精度不足，且没有对器件进行环境应力试验，无法满足航天应用可靠性的需求。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术中的缺陷，提出了一种用于筛选四象限探测器的方法和系统，用以解决现有的四象限探测器性能测试步骤繁琐、且无法满足航天应用可靠性要求的问题。
为实现上述目的，本发明采用以下具体技术方案：
在第一方面，本发明提供了一种用于筛选四象限探测器的方法，所述方法包括以下步骤：
S1：对所有待筛选的四象限探测器进行暗电流测试，记录各个所述四象限探测器各通道的第一暗电流；
S2：在无光环境下，对所有待筛选的四象限探测器进行加光测试，获取各个所述待筛选的四象限探测器各通道的第一响应度信息；
S3：对所有待筛选的四象限探测器进行一项或多项筛选试验，对经过筛选试验后的所有待筛选的四象限探测器分别进行暗电流测试和加光测试，获取经过筛选试验后的各个四象限探测器各通道的第二暗电流和第二响应度信息；
S4：根据所述第一暗电流和第二暗电流的变化值、以及所述第一响应度信息和所述第二响应度信息的变化值从经过所述筛选试验的四象限探测器中筛选出符合要求的四象限探测器。
作为一种可选的实施例，所述筛选试验包括高低温保持试验，所述高低温保持试验具体包括：
S31：将所有待筛选的四象限探测器放入高低温试验箱，在试验开始前对放入高低温试验箱的所有待筛选的四象限探测器进行暗电流测试，记录当前各个待筛选的四象限探测器对应的第三暗电流；
S32：控制所述高低温试验箱内的温度在第一预设温度保持第一预设时间后，使所述高低温试验箱内的温度自然回温至室温后，而后控制所述高低温试验箱内的温度在第二预设温度保持第二预设时间后，再次对待筛选的四象限探测器进行暗电流测试，记录各个待筛选的四象限探测器对应的第四暗电流；所述第一预设温度低于室温，所述第二预设温度高于室温；
S33：根据所述第三暗电流和所述第四暗电流的数值确定各个待筛选的四象限探测器是否通过所述高低温保持试验。
作为一种可选的实施例，所述筛选试验包括温度循环试验，所述温度循环试验具体包括：
S34：将所有待筛选的四象限探测器放入高低温试验箱，在试验开始前对放入高低温试验箱的所有待筛选的四象限探测器进行暗电流测试，记录当前各个待筛选的四象限探测器对应的第五暗电流；
S35：控制所述高低温试验箱内的温度在第三预设温度保持第三预设时间后，控制所述高低温试验箱内的温度在第四预设温度保持第四预设时间后；所述第四预设温度高于所述第三预设温度；
S36：执行步骤S35循环多次后，再次对所有待筛选的四象限探测器进行暗电流测试，记录各个待筛选的四象限探测器对应的第六暗电流；
S37：根据所述第五暗电流和所述第六暗电流的数值确定各个待筛选的四象限探测器是否通过所述温度循环试验。
作为一种可选的实施例，所述筛选试验包括高温老炼试验，所述高温老炼试验具体包括：
S38：将所有待筛选的四象限探测器放入高低温试验箱，在试验开始前对放入高低温试验箱的所有待筛选的四象限探测器进行暗电流测试，记录当前各个待筛选的四象限探测器对应的第七暗电流；
S39：控制所述高低温试验箱内的温度在第五预设温度保持第五预设时间，再次对所有待筛选的四象限探测器进行暗电流测试，记录各个待筛选的四象限探测器对应的第八暗电流；所述第五预设温度高于室温；
S40：根据所述第七暗电流和所述第八暗电流的数值确定各个待筛选的四象限探测器是否通过所述高温老炼试验。
作为一种可选的实施例，所述第一响应度信息或所述第二响应度信息包括响应信号强度；所述加光测试包括：
调整积分球的出光口与待筛选的四象限探测器相距预设距离；
开启光源，光源发出的光线通过积分球照射在所述四象限探测器上；
在光线照射一定时间后，打开积分球遮光罩，通过信号采集设备获得当前被测的四象限探测器的响应度a；
关闭光源遮光罩，通过信号采集设备获得被测四象限探测器的响应度b；
重复以上步骤，直至所有四象限探测器测试完毕，将各个四象限探测器的各通道响应度a与响应度b作差，获得各个四象限探测器各通道对应的响应信号强度。
作为一种可选的实施例，所述第一响应度信息或所述第二响应度信息包括响应均匀性信息；
所述响应均匀性信息根据以下方式计算得到：
Figure BDA0003430856750000041
Figure BDA0003430856750000042
U＝1-d；
其中，Va、Vb、Vc、Vd分别为四象限探测器中四个象限输出的响应信号强度；di,j为任意两个象限i和j的响应非一致性，i和j取值分别为a、b、c、d；d为整个四象限探测器对应的响应非一致性；U为整个四象限探测器对应的响应均匀性信息。
作为一种可选的实施例，步骤S4包括：
筛选出所述第一暗电流和第二暗电流的变化值在第一预设误差范围，且所述第一响应度信息和所述第二响应度信息的变化值在第二预设误差范围内的四象限探测器，作为候选四象限探测器。
作为一种可选的实施例，步骤S4还包括：
在所述候选四象限探测器中筛选满足第一条件的四象限探测器作为最佳四象限探测器；所述第一条件包括：在所有暗电流测试过程中各通道暗电流绝对值的最大值小于预设暗电流值，且各通道暗电流绝对值的最大值在所有候选四象限探测器中最小。
在第二方面，本发明还提供了一种用于筛选四象限探测器的系统，所述系统用于执行如本发明第一方面所述的方法步骤。
作为一种可选的实施例，所述筛选试验包括高低温保持试验和/或温度循环试验和/或高温老炼试验；所述系统包括：
高低温试验箱，用于放置所有待筛选的四象限探测器；
筛选装置，用于驱动所有待筛选的四象限探测器；
当所述筛选装置驱动所述待筛选的四象限探测器进行高低温保持试验和/或温度循环试验和/或高温老炼试验时，所述筛选装置设置于所述高低温试验箱的外围。
本发明能够取得以下技术效果：
本发明先对所有待筛选的四象限探测器进行暗电流测试，记录各个四象限探测器各通道的第一暗电流；并在无光环境下，对所有待筛选的四象限探测器进行加光测试，获取各个待筛选的四象限探测器各通道的第一响应度信息；而后对所有待筛选的四象限探测器进行一项或多项筛选试验，再对经过筛选试验后的所有待筛选的四象限探测器分别进行暗电流测试和加光测试，获取经过筛选试验后的各个四象限探测器各通道的第二暗电流和第二响应度信息；而后通过比对第一暗电流和第二暗电流的变化值、以及第一响应度信息和第二响应度信息的变化值筛选出符合要求的四象限探测器。通过本申请的方案可以有效分析出四象限探测器的环境适应性，使得最终筛选出的四象限探测器具有足够的可靠性。
附图说明
图1是本发明一个实施例涉及的用于筛选四象限探测器的方法的流程图；
图2是本发明另一个实施例涉及的用于筛选四象限探测器的方法的流程图；
图3是本发明另一个实施例涉及的用于筛选四象限探测器的方法的流程图；
图4是本发明另一个实施例涉及的用于筛选四象限探测器的方法的流程图；
图5是本发明另一个实施例涉及的用于筛选四象限探测器的方法的流程图；
图6是本发明一个实施例涉及的用于筛选四象限探测器的系统的结构示意图；
图7是本发明另一个实施例涉及的用于筛选四象限探测器的系统的结构示意图；
附图标记：
10、光源；
20、积分球；
30、光电二极管探测器；
40、四象限探测器；
50、筛选装置；
60、信号采集设备；
70、上位机。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。
请参阅图1，为本发明一个实施例涉及的用于筛选四象限探测器的方法的流程图。本申请的方法包括以下步骤：
S1：对所有待筛选的四象限探测器进行暗电流测试，记录各个四象限探测器各通道的第一暗电流；
S2：在无光环境下，对所有待筛选的四象限探测器进行加光测试，获取各个待筛选的四象限探测器各通道的第一响应度信息；
S3：对所有待筛选的四象限探测器进行一项或多项筛选试验，对经过筛选试验后的所有待筛选的四象限探测器分别进行暗电流测试和加光测试，获取经过筛选试验后的各个四象限探测器各通道的第二暗电流和第二响应度信息；
S4：根据第一暗电流和第二暗电流的变化值、以及第一响应度信息和第二响应度信息的变化值从经过筛选试验的四象限探测器中筛选出符合要求的四象限探测器。
暗电流是指在在没有光照射的状态，在四象限探测器中流动的电流叫做暗电流。对于每一个四象限探测器均具有四个通道，对于每一通道在进行暗电流测试时，可以对应得到一个第一暗电流。加光测试，顾名思义，是通过光源对四象限探测器进行照射，以得到各个四象限探测器对应的第一响应度信息。
在本申请中，筛选试验可以包括一项或多项温度试验，通过筛选试验可以获知各个四象限探测器对于温度等环境参数的适应性，一般地，在进行筛选试验过程中，四象限探测器的暗电流波动最小，则说明该四象限探测器对环境参数的适应力越强。因此，可以基于根据第一暗电流和第二暗电流的变化值、以及第一响应度信息和第二响应度信息的变化值从经过筛选试验的四象限探测器中筛选出符合要求的四象限探测器。由于在筛选过程中重分评估了温度等环境参数对四象限探测器的影响，因而可以使得最终筛选出的四象限探测器具有足够的可靠性，满足航天应用的需要。
如图2所示，在本申请中，筛选试验包括高低温保持试验，高低温保持试验具体包括：
S31：将所有待筛选的四象限探测器放入高低温试验箱，在试验开始前对放入高低温试验箱的所有待筛选的四象限探测器进行暗电流测试，记录当前各个待筛选的四象限探测器对应的第三暗电流；
S32：控制高低温试验箱内的温度在第一预设温度保持第一预设时间后，使高低温试验箱内的温度自然回温至室温后，而后控制高低温试验箱内的温度在第二预设温度保持第二预设时间后，再次对待筛选的四象限探测器进行暗电流测试，记录各个待筛选的四象限探测器对应的第四暗电流；第一预设温度低于室温，第二预设温度高于室温；
S33：根据第三暗电流和第四暗电流的数值确定各个待筛选的四象限探测器是否通过高低温保持试验。
在本申请中，第一预设温度和第二预设温度的选取一般基于待筛选的四象限探测器的工作温度范围进行确定，例如待筛选的四象限探测器对应的允许工作范围为-10℃～40℃，则在进行高低温保持试验时可以将第一预设温度设置为-10℃-0℃之间，例如-7℃；将第二预设温度设置为30℃-40℃之间，例如38℃。第一预设时间和第二预设时间可以根据实际需要进行设定。高低温试验箱是指能够设置低温到高温温度数值的密封试验箱，优选的，高低温试验箱能够设置的温度范围覆盖待筛选的四象限探测器的工作温度范围。
假设第一预设温度的取值为-7℃，第二预设温度为38℃，第一预设时间为12小时，第二预设时间为48小时，室温为25℃，则高低温保持实验包括：将所有待筛选的四象限探测器在低温(如-7℃)中保持12h，然后待高低温试验箱的箱体自然回温至室温(如25℃)后，再进行高温(如38℃)下保持48h。在进行这一试验过程前后，分别对所有待筛选的四象限探测器的暗电流进行采集和记录，通过比较这一过程前后所有待筛选的四象限探测器的暗电流的变化，能够考验各个四象限探测器在低温条件下而不改变其特性的能力，而高温能够加快光电二极管内部物理及化学反应，提前暴露器件内部缺陷，通过高温保持试验则可以及时筛选出器件内部存在缺陷的四象限探测器。
如图3所示，筛选试验包括温度循环试验，温度循环试验具体包括：
S34：将所有待筛选的四象限探测器放入高低温试验箱，在试验开始前对放入高低温试验箱的所有待筛选的四象限探测器进行暗电流测试，记录当前各个待筛选的四象限探测器对应的第五暗电流；
S35：控制高低温试验箱内的温度在第三预设温度保持第三预设时间后，控制高低温试验箱内的温度在第四预设温度保持第四预设时间后；第四预设温度高于第三预设温度；
S36：执行步骤S35循环多次后，再次对所有待筛选的四象限探测器进行暗电流测试，记录各个待筛选的四象限探测器对应的第六暗电流；
S37：根据第五暗电流和第六暗电流的数值确定各个待筛选的四象限探测器是否通过温度循环试验。
在本申请中，第三预设温度和第四预设温度的选取一般基于待筛选的四象限探测器的工作温度范围进行确定，例如待筛选的四象限探测器对应的允许工作范围为-10℃～40℃，则在进行高低温保持试验时可以将第三预设温度设置为-10℃-0℃之间，例如-7℃；将第四预设温度设置为30℃-40℃之间，例如38℃。第三预设时间和第四预设时间可以根据实际需要进行设定。高低温试验箱是指能够设置低温到高温温度数值的密封试验箱，优选的，高低温试验箱能够设置的温度范围覆盖待筛选的四象限探测器的工作温度范围。
同样假设第三预设温度的取值为-7℃，第四预设温度为38℃，第三预设时间和第四预设时间均为15分钟，则温度循环试验包括：将所有待筛选的四象限探测器在低温(如-7℃)中保持15分钟，然后再将所有待筛选的四象限探测器在高温(如38℃)下保持15分钟，而后再将所有待筛选的四象限探测器在低温(如-7℃)中保持15分钟…以此类推，重复多次(如7次)后，在进行这一试验过程前后，分别对所有待筛选的四象限探测器的暗电流进行采集和记录，通过比较这一过程前后所有待筛选的四象限探测器的暗电流的变化，能够考验各个四象限探测器在环境温度快速转变过程中的适应力，从而及时检测出器件内部存在缺陷的四象限探测器。
如图4所示，在本申请中，筛选试验包括高温老炼试验，高温老炼试验具体包括：
S38：将所有待筛选的四象限探测器放入高低温试验箱，在试验开始前对放入高低温试验箱的所有待筛选的四象限探测器进行暗电流测试，记录当前各个待筛选的四象限探测器对应的第七暗电流；
S39：控制高低温试验箱内的温度在第五预设温度保持第五预设时间，再次对所有待筛选的四象限探测器进行暗电流测试，记录各个待筛选的四象限探测器对应的第八暗电流；第五预设温度高于室温；
S40：根据第七暗电流和第八暗电流的数值确定各个待筛选的四象限探测器是否通过高温老炼试验。
在本申请中，第五预设温度的选取一般基于待筛选的四象限探测器的工作温度范围进行确定，例如待筛选的四象限探测器对应的允许工作范围为-10℃～40℃，则可以将第五预设温度设置为30℃-40℃之间，例如38℃。第五预设时间可以根据实际需要进行设定。高低温试验箱是指能够设置低温到高温温度数值的密封试验箱，优选的，高低温试验箱能够设置的温度范围覆盖待筛选的四象限探测器的工作温度范围。
同样假设第五预设温度的取值为38℃，第五预设时间均为48小时，则高温老炼试验包括：将所有待筛选的四象限探测器在在高温(如38℃)下保持48小时，并分别对所有待筛选的四象限探测器在进行高温保持前后的暗电流进行采集和记录，通过比较这一过程前后所有待筛选的四象限探测器的暗电流的变化，能够有效消除待筛选的四象限探测器的内部应力，增加四象限探测器可靠性。
如图5所示，在本申请中，第一响应度信息或第二响应度信息包括响应信号强度；加光测试包括：
首先进入步骤S501调整积分球的出光口与待筛选的四象限探测器相距预设距离；
而后进入步骤S502开启光源，光源发出的光线通过积分球照射在四象限探测器上；
而后进入步骤S503在光线照射一定时间后，打开积分球遮光罩，通过信号采集设备获得当前被测的四象限探测器的响应度a；
而后进入步骤S504关闭光源遮光罩，通过信号采集设备获得被测四象限探测器的响应度b；
而后进入步骤S505重复以上步骤，直至所有四象限探测器测试完毕，将各个四象限探测器的各通道响应度a与响应度b作差，获得各个四象限探测器各通道对应的响应信号强度。
通过加光测试，可以获知被测的四象限探测器各个通道的响应度，而后可以通过比较各个四象限探测器在进行筛选试验前后的响应度的变化来对各个四象限探测器进行筛选。
在本申请中，第一响应度信息或第二响应度信息包括响应均匀性信息；
响应均匀性信息根据以下方式计算得到：
Figure BDA0003430856750000111
Figure BDA0003430856750000112
U＝1-d；
其中，Va、Vb、Vc、Vd分别为四象限探测器中四个象限输出的响应信号强度；di,j为任意两个象限i和j的响应非一致性，i和j取值分别为a、b、c、d；d为整个四象限探测器对应的响应非一致性；U为整个四象限探测器对应的响应均匀性信息。
优选的，步骤S4包括：筛选出第一暗电流和第二暗电流的变化值在第一预设误差范围，且第一响应度信息和第二响应度信息的变化值在第二预设误差范围内的四象限探测器，作为候选四象限探测器。第一预设误差范围和在第二预设误差范围可以根据实际需要进行确定。某一四象限探测器第一暗电流和第二暗电流的变化值越小以及第一响应度信息和第二响应度信息的变化值越小，说明该四象限探测器对于环境的适应性越强，即该四象限探测器越可靠。
在另一些实施例中，步骤S4还包括：在候选四象限探测器中筛选满足第一条件的四象限探测器作为最佳四象限探测器；第一条件包括：在所有暗电流测试过程中各通道暗电流绝对值的最大值小于预设暗电流值，且各通道暗电流绝对值的最大值在所有候选四象限探测器中最小。
例如可以通过一下方式判断经过筛选实验的各个四象限探测器是否为合格产品，合格产品的判断依据如下：(1)判断筛选试验前后待筛选的各个四象限探测器的各通道的响应度以及象限响应度均匀性的变化范围是否都在5％内，即若某一四象限探测器在经过筛选试验后各通道的响应度以及象限响应度均匀性相较于进行筛选试验前变化幅度在5％以上，则认为该四象限探测器失效，即不合格；(2)判断筛选试验前后以及在温度评估试验(包括高低温保持试验、温度循环试验、高温老炼试验等)过程中，四象限探测器某一通道的暗电流是否始终小于预设值x(x值由太阳导行镜指向跟踪系统决定)，若四象限探测器某一通道暗电流绝对值大于x值，则判定该四象限探测器暗电流参数不合格。
在本申请中，最佳四象限探测器的筛选规则如下：(1)在满足前述合格产品的条件下，优选在进行筛选试验前后象限响应度非一致性数值较小，且进行筛选试验前后响应度非一致性数值变化小的四象限探测器。(2)在满足条件(1)的基础上，挑选满足在筛选试验过程中、筛选试验前后各个通道对应的暗电流绝对值最大值始终小于预设值的四象限探测器，且暗电流绝对值的最大值越小越好，将绝对值的最大值小于预设值且数值最小的四象限探测器列为最佳四象限探测器。
如图6和图7所示，在第二方面，本申请还提供了一种用于筛选四象限探测器的系统，系统用于执行如本申请第一方面任一项的方法步骤。
在某些实施例中，筛选试验包括高低温保持试验和/或温度循环试验和/或高温老炼试验；筛选四象限探测器的系统包括高低温试验箱80和筛选装置50；
高低温试验箱80用于放置所有待筛选的四象限探测器40；
筛选装置50用于驱动所有待筛选的四象限探测器40；
当筛选装置50驱动待筛选的四象限探测器40进行高低温保持试验和/或温度循环试验和/或高温老炼试验时，筛选装置50设置于高低温试验箱的外围。
在本申请中，筛选装置50包括信号处理电路板，信号处理电路板包括多组电流电压转换电路和多组增益变换电路，电流电压转换电路用于将四象限探测器每一象限输出的电流信号转换为电压信号，通常每个四象限探测器需要四通道电流电压转换电路。增益变换电路用于将每通道电流电压转换电路输出的电压信号进行合理倍数的放大，以便匹配后续信号采集设备的测量范围。优选的，筛选装置中的信号处理电路板上使用钽电容及陶瓷电容在所有芯片的电源输入端进行滤波，以便降低电源信号带来的信号干扰，同时，对四象限探测器输出的信号线与输入电源线分开走线，所有线均采用屏蔽双绞线且线长尽可能短，以减小长线传输间互感及空间耦合带来的干扰。
筛选四象限探测器的系统还包括探测器安装电路板，探测器安装电路板用于安装多个待筛选的四象限探测器，以便支持多个待筛选的四象限探测器同时工作。在进行温度试验(如高低温保持试验和/或温度循环试验和/或高温老炼试验)时，将探测器安装电路板放置在高低温试验箱的箱体内，而将筛选装置放置在高低温试验箱的箱体外，可以有效最大程度减少系统受环境温度变化的影响，提高筛选及系统精度。
在实际应用过程中，可以对四象限探测器在探测器安装电路板的安装位置进行合理设计并且预留插座，且可以通过加工工装对系统进行封装，在预留的探测器位置对应的工装上方进行开窗处理，方便试验前后加光测试；考虑到后续测试可能在高温低温的环境下，为了防止环境温度变化影响筛选装置，进而影响测量结果，为保证测量精度，在进行温度试验中可以将待筛选的四象限探测器放置在探测器安装电路板上，并将探测器安装电路板放置在高低温试验箱内部，将筛选装置放置在高低温试验箱外，探测器安装电路板和筛选装置二者之间通过短线缆相连；在探测器安装电路板上，在每个四象限探测器的位置均设有10座的环形插座，方便对四象限探测器的拆卸。
为了便于系统能够对各个四象限探测器进行加光测试，在本申请中，系统还包括光源10、积分球20和光电二极管探测器30。光源10优选为卤钨灯，卤钨灯可以作为模拟大气下太阳光，使得待筛选的四象限探测器进行加光测试时更贴近于实际应用场景。积分球20是一个内壁涂有白色漫反射材料的空腔球体，又称光度球，光通球等。积分球的作用是将发散光转换成均匀光输出。卤钨灯可以设置于积分球内部。优选的，光电二极管探测器30设置于积分球20内部，用于对积分球20辐射强度及稳定性进行监测，从而保证每次测试光强条件保持一致，光电二极管探测器的型号优选为AXUV100G探测器，，该型号的探测器与常见PN结二极管相比，没有掺杂死区，加之零表面复合处理，在紫外/极紫外范围内，可以达到理想化的100％内部量子效率转化。
在某些实施例中，系统还包括信号采集设备60和上位机70。
信号采集设备60优选为NI采集设备，由于本申请待筛选的四象限探测器数量较多，存在多路模拟信号采集，鉴于对采集通道数、采集范围、采集精度、采集速度的要求，本申请可以选用NI采集设备的PXLE-6358模块实现对模拟信号的采集。PXLE-6358模块具有多通道(32路)采集，宽电压输入范围，高精度，高采样速率的性能，使用一款屏蔽式I/O接线盒(NI SCB-68A)与之匹配，利用屏蔽式电缆与上位机连接，可有效保证信号传输的准确性。
上位机70是指可以直接发出操控命令的计算机，通过上位机的屏幕可以实时显示信号采集设备60接收的各种信号变化，上位机70可以是一台计算机。为了保证试验过程中的安全性，在本申请中，凡是涉及金属外壳的设备都接地处理，例如在试验过程中，可以将供电电源、NI采集设备、上位机、筛选装置等的外壳接地。
本发明的用于筛选四象限探测器的系统具有以下优点：
1、为提高暗电流等微弱信号测量精度，本申请的用于筛选四象限探测器的系统还对限制系统噪声进行多项处理，如优选电路器件及优化电路设计限制电路噪声，选择高精度采集的NI设备，采取短屏蔽线缆及机壳接地等抗干扰设计。
2、本申请通过探测器安装电路板来放置多个四象限探测器，使得筛选装置可以支持多个四象限探测器同时测试，测试精度高，测试装置简单，所用测试设备少，成本低。
3、进行温度试验时，将安装有多个四象限探测器的探测器安装电路板在高低温试验箱的箱体内，将筛选装置放置在高低温试验箱的箱体外，减少测试系统受环境温度变化的影响，提高筛选及系统精度。
4、筛选装置中的信号处理电路板上也可以设置有放置多个四象限探测器的安装接口，在进行加光测试时，待筛选的四象限探测器可以直接插到筛选装置中的信号处理电路板上，通过打开筛选装置在四象限探测器位置的窗口，即可进行加光测试，无线缆影响，进一步提高测量精度。
5、本申请通过高低温保持、温度循环及高温老炼等环境应力试验测试四象限探测器暗电流、响应度及响应度均匀性等参数的变化，来分析待筛选的四象探测器的环境适应性，可以使得筛选出的最佳四象限探测器具有足够的可靠性，满足航天可靠性要求。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
以上本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于筛选四象限探测器的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1：对所有待筛选的四象限探测器进行暗电流测试，记录各个所述四象限探测器各通道的第一暗电流；
S2：在无光环境下，对所有待筛选的四象限探测器进行加光测试，获取各个所述待筛选的四象限探测器各通道的第一响应度信息；
S3：对所有待筛选的四象限探测器进行一项或多项筛选试验，对经过筛选试验后的所有待筛选的四象限探测器分别进行暗电流测试和加光测试，获取经过筛选试验后的各个四象限探测器各通道的第二暗电流和第二响应度信息；
所述第一响应度信息或所述第二响应度信息包括响应信号强度；所述加光测试包括：
调整积分球的出光口与待筛选的四象限探测器相距预设距离；
开启光源，光源发出的光线通过积分球照射在所述四象限探测器上；
在光线照射一定时间后，打开积分球遮光罩，通过信号采集设备获得当前被测的四象限探测器的响应度a；
关闭光源遮光罩，通过信号采集设备获得被测四象限探测器的响应度b；
重复以上步骤，直至所有四象限探测器测试完毕，将各个四象限探测器的各通道响应度a与响应度b作差，获得各个四象限探测器各通道对应的响应信号强度；
所述第一响应度信息或所述第二响应度信息包括响应均匀性信息；
所述响应均匀性信息根据以下方式计算得到：
Figure 125038DEST_PATH_IMAGE001
其中，V a 、V b 、V c 、V d 分别为四象限探测器中四个象限输出的响应信号强度；
Figure 904775DEST_PATH_IMAGE002
为任意两个象限i和j的响应非一致性，i和j取值分别为a、b、c、d；
Figure 955776DEST_PATH_IMAGE003
为整个四象限探测器对应的响应非一致性；U为整个四象限探测器对应的响应均匀性信息；
S4：根据所述第一暗电流和第二暗电流的变化值、以及所述第一响应度信息和所述第二响应度信息的变化值从经过所述筛选试验的四象限探测器中筛选出符合要求的四象限探测器。
2.根据权利要求1所述的用于筛选四象限探测器的方法，其特征在于，所述筛选试验包括高低温保持试验，所述高低温保持试验具体包括：
S31：将所有待筛选的四象限探测器放入高低温试验箱，在试验开始前对放入高低温试验箱的所有待筛选的四象限探测器进行暗电流测试，记录当前各个待筛选的四象限探测器对应的第三暗电流；
S32：控制所述高低温试验箱内的温度在第一预设温度保持第一预设时间后，使所述高低温试验箱内的温度自然回温至室温后，而后控制所述高低温试验箱内的温度在第二预设温度保持第二预设时间后，再次对待筛选的四象限探测器进行暗电流测试，记录各个待筛选的四象限探测器对应的第四暗电流；所述第一预设温度低于室温，所述第二预设温度高于室温；
S33：根据所述第三暗电流和所述第四暗电流的数值确定各个待筛选的四象限探测器是否通过所述高低温保持试验。
3.根据权利要求1所述的用于筛选四象限探测器的方法，其特征在于，所述筛选试验包括温度循环试验，所述温度循环试验具体包括：
S34：将所有待筛选的四象限探测器放入高低温试验箱，在试验开始前对放入高低温试验箱的所有待筛选的四象限探测器进行暗电流测试，记录当前各个待筛选的四象限探测器对应的第五暗电流；
S35：控制所述高低温试验箱内的温度在第三预设温度保持第三预设时间后，控制所述高低温试验箱内的温度在第四预设温度保持第四预设时间后；所述第四预设温度高于所述第三预设温度；
S36：执行步骤S35循环多次后，再次对所有待筛选的四象限探测器进行暗电流测试，记录各个待筛选的四象限探测器对应的第六暗电流；
S37：根据所述第五暗电流和所述第六暗电流的数值确定各个待筛选的四象限探测器是否通过所述温度循环试验。
4.根据权利要求1所述的用于筛选四象限探测器的方法，其特征在于，所述筛选试验包括高温老炼试验，所述高温老炼试验具体包括：
S38：将所有待筛选的四象限探测器放入高低温试验箱，在试验开始前对放入高低温试验箱的所有待筛选的四象限探测器进行暗电流测试，记录当前各个待筛选的四象限探测器对应的第七暗电流；
S39：控制所述高低温试验箱内的温度在第五预设温度保持第五预设时间，再次对所有待筛选的四象限探测器进行暗电流测试，记录各个待筛选的四象限探测器对应的第八暗电流；所述第五预设温度高于室温；
S40：根据所述第七暗电流和所述第八暗电流的数值确定各个待筛选的四象限探测器是否通过所述高温老炼试验。
5.根据权利要求1所述的用于筛选四象限探测器的方法，其特征在于，步骤S4包括：
筛选出所述第一暗电流和第二暗电流的变化值在第一预设误差范围，且所述第一响应度信息和所述第二响应度信息的变化值在第二预设误差范围内的四象限探测器，作为候选四象限探测器。
6.根据权利要求5所述的用于筛选四象限探测器的方法，其特征在于，步骤S4还包括：
在所述候选四象限探测器中筛选满足第一条件的四象限探测器作为最佳四象限探测器；所述第一条件包括：在所有暗电流测试过程中各通道暗电流绝对值的最大值小于预设暗电流值，且各通道暗电流绝对值的最大值在所有候选四象限探测器中最小。
7.一种用于筛选四象限探测器的系统，其特征在于，所述系统用于执行如权利要求1-6任一项所述的方法步骤。
8.根据权利要求7所述的用于筛选四象限探测器的系统，其特征在于，所述筛选试验包括高低温保持试验和/或温度循环试验和/或高温老炼试验；所述系统包括：
高低温试验箱，用于放置所有待筛选的四象限探测器；
筛选装置，用于驱动所有待筛选的四象限探测器；
当所述筛选装置驱动所述待筛选的四象限探测器进行高低温保持试验和/或温度循环试验和/或高温老炼试验时，所述筛选装置设置于所述高低温试验箱的外围。
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