CN201397193Y

CN201397193Y - 宽光谱像增强器光谱响应测试装置

Info

Publication number: CN201397193Y
Application number: CN2009200361786U
Authority: CN
Inventors: 富容国; 常本康; 钱芸生; 邱亚峰; 徐登高; 詹启海; 缪晶晶
Original assignee: Nanjing University of Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Science and Technology
Priority date: 2009-03-11
Filing date: 2009-03-11
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2019-03-11

Abstract

本实用新型公开了一种宽光谱像增强器光谱响应测试装置，包括溴钨灯、溴钨灯电源、光栅单色仪、滤光片、高压电源、像增强器、光电流计、光功率计、数据采集卡以及工控主机；还包括氙灯、氙灯电源，上述氙灯设置在溴钨灯旁，在氙灯和溴钨灯外设置一遮光罩，该遮光罩与光栅单色仪相对的一面开有与光栅单色仪入射口相吻合的小口，在遮光罩内小口位置处设置一衰减片组。在遮光罩下方设置双层底座。本实用新型采用全自动的光栅单色仪，操作简便；数据采集和处理通过软件自动控制，光谱响应曲线、量子产额转换和信息统计等的数据处理数据速度迅速；光谱响应测试范围宽，能测试紫外、微光、红外等光线的波长，从而满足宽光谱测试的要求。

Description

宽光谱像增强器光谱响应测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种紫外、红外和可见光像增强的性能测试装置，特别是一种宽光谱像增强器光谱响应测试装置。

背景技术

光谱响应特性是像增强器性能的重要表征，光谱响应特性的不同决定了像增强器的不同应用领域。通过测试光谱响应可以得到很多关于光电阴极的有用信息，从而为改进像增强器的光电阴极制备工艺提供了依据。国内外很多的专家学者都开展过光谱响应测试仪的研究工作，并取得了一定的成果。国外光谱响应测试研究较早，最初开始研制的光谱响应测试仪的结构比较简单，采取的是手动测量方法，自动化和智能化程度都非常低。随着计算机技术的飞速发展，美国、前苏联、瑞士、印度等国相继研制出了自动光谱测试仪。自动光谱响应测试的基本原理基本相同，一般都是由步进电机带动单色仪实现波长扫描，采用微弱信号检测技术得到相应的光电流，经模数转换后输入单片机或计算机中，单片机或计算机对数据进行处理得到光谱响应曲线。

国内对光电阴极的信息监控技术研究始于20世纪80年代，许多学者在这方面做了大量卓有成效的工作，但是大部分对阴极信息的监控是从监控阴极的光电流入手的。南京理工大学光电技术系在光谱响应测试方面一直处于国内领先水平，早在“八五”期间就构建了国内光谱响应测试仪的最早雏形，“九五”期间将光谱响应测试仪成功地应用到GaAs光电阴极的研究中。2001年南京理工大学常本康教授等人自行研制了国内首台光谱响应测试仪工程化样机——光电阴极多信息量测试系统(发明专利，专利号：ZL01113605.7)。该测试系统既可以用于多碱阴极的在线测试，又可以用于NEA光电阴极的在线测试，测试波长的间隔点可调，测试时间短，测试灵活易行，与国外光谱响应测试仪以及国内以前研制的光谱响应测试仪相比，测试的自动化程度、精确度以及可操作性都大大提高，但是其测试光谱范围较窄。因此，一种光谱测试范围宽、智能化、自动化、精度高并且适用于多种光电阴极材料测试的测试系统更能满足科研的需求。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种光谱响应测试范围宽、精度高、自动化程度高的测试装置。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种宽光谱像增强器光谱响应测试装置，包括溴钨灯、溴钨灯电源、光栅单色仪、滤光片、高压电源、像增强器、光电流计、光功率计、数据采集卡以及工控主机；还包括氙灯、氙灯电源，上述氙灯设置在溴钨灯旁，在氙灯和溴钨灯外设置一遮光罩，该遮光罩与光栅单色仪相对的一面开有与光栅单色仪入射口相吻合的小口，在遮光罩内小口位置处设置一衰减片组。在遮光罩下方设置双层底座。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点为：1)采用全自动的光栅单色仪，操作简便；2)数据采集和处理通过软件自动控制，光谱响应曲线、量子产额转换和信息统计等的数据处理数据速度迅速；3)光谱响应测试范围宽，能测试紫外、微光、红外等从200～1600nm的波长，从而满足宽光谱测试的要求。4)测试系统的界面美观，软件功能完善，测试操作方便，自动化程度高。

附图说明

附图是本实用新型的宽光谱像增强器光谱响应测试装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

结合附图，本发明的一种宽光谱像增强器光谱响应测试装置，包括溴钨灯3、溴钨灯电源4、光栅单色仪8、滤光片10、高压电源12、像增强器13、光电流计14、光功率计、数据采集卡11以及工控主机9；还包括氙灯2、氙灯电源1，上述氙灯2设置在溴钨灯3旁，在氙灯2和溴钨灯3外设置一遮光罩5，该遮光罩5与光栅单色仪8相对的一面开有与光栅单色仪8入射口相吻合的小口，在遮光罩5内小口位置处设置一衰减片组6。在遮光罩5下方设置双层底座7。

光源有氙灯2和溴钨灯3，氙灯2提供200～400μm的紫外光，溴钨灯3提供400～1600μm的可见光和近红外光。由于紫外光有较强的辐射作用，所以用一个黑色的遮光罩5把氙灯2遮住，避免对人体造成伤害。氙灯2开启后会散发出大量的热量，为了对测试装置起到一定的保护作用，在光源下面安装一个双层底座7，不仅很好的固定光源和遮光罩5，还能起到很好的隔热、散热作用。另外在光源和光栅单色仪8之间加上一个衰减片组6，能有效增强光源的稳定性，对光栅单色仪也起到一定的保护作用。对紫外像增强器进行测试时，先把提供紫外光的氙灯2固定在双层底座7上，调整氙灯2位置，使得氙灯2发出的紫外光中心与光栅单色仪8的入射口对准，否则影响测试。调整好氙灯2的位置后将遮光罩5加上。对可见光和近红外像增强器进行测试时只需将溴钨灯3放置在氙2灯的位置上即可。光源经过光栅单色仪8分成不同波长的单色光，光栅单色仪8和像增强器13之间必须加上不同的滤光片10，这样才能保证光源的准确性和稳定性，避免不相关波段的光源产生噪声影响测试结果。光源与光栅单色仪13之间有一狭缝，通过调整狭缝的大小(1mm，2mm，3mm)，输入的光功率也不相同，测试时需根据狭缝的宽度选择不同的光功率进行相应的参数计算。在高压电源12的控制下，像增强器13接收光照后产生微弱的光电流，光电流经光电流计14检测、放大后，由数据采集卡11实现模/数转换，最后输入工控主机9。工控主机9将采集获得的光电信号和对应的单色光辐射功率进行算法处理，就得到像增强器13的光谱响应曲线。经过软件编程控制，我们可以将光谱响应曲线转换成量子产额曲线和绝对光谱响应曲线，并能对曲线进行平滑处理；针对不同的像增强器13，我们可以对其进行参数拟合，计算电子表面逸出几率、少子扩散长度、后界面复合速率等特性参数的最佳拟合值，根据拟合结果，通过最小二乘法，可画出相应的拟合曲线，并能够跟测试曲线进行比较和分析；对于不同的光谱响应曲线，我们可得出他们的峰值响应波长，最大灵敏度，光电流等参数。总之，通过软件对数据进行处理，我们可以最准确的得到实验过程中所涉及到的参数，从而对实验结果做出最准确的判断和改进。本装置的光栅单色仪以及数据采集、处理等工作都通过软件由计算机控制。

Claims

1、一种宽光谱像增强器光谱响应测试装置，包括溴钨灯[3]、溴钨灯电源[4]、光栅单色仪[8]、滤光片[10]、高压电源[12]、像增强器[13]、光电流计[14]、光功率计、数据采集卡[11]以及工控主机[9]；其特征在于：还包括氙灯[2]、氙灯电源[1]，上述氙灯[2]设置在溴钨灯[3]旁，在氙灯[2]和溴钨灯[3]外设置一遮光罩[5]，该遮光罩[5]与光栅单色仪[8]相对的一面开有与光栅单色仪[8]入射口相吻合的小口，在遮光罩[5]内小口位置处设置一衰减片组[6]。

2、根据权利要求1所述的宽光谱像增强器光谱响应测试装置，其特征在于：在遮光罩[5]下方设置双层底座[7]。