光電器件性能參數(shù)測試系統(tǒng)設計.pdf

1、光電倍增管是一種具有極高靈敏度和超快時間響應的光電器件，廣泛應用于物理實驗、工業(yè)生產(chǎn)、化學分析、醫(yī)療器械等領域。江門中微子實驗以確定中微子質(zhì)量順序和混合參數(shù)為主要物理目標，并進行其它多項科學前沿研究，需要用到萬余只大直徑光電倍增管做光探測器。而大尺寸光電倍增管一直被日本和歐洲的少數(shù)廠家所壟斷，目前國內(nèi)相關單位根據(jù)江門中微子實驗對光電倍增管的要求，已經(jīng)自主研制出了大面積微通道板型光電倍增管。
　　本文在國家自然科學基金面上項目《大面

2、積高量子效率雙堿光陰極的研究與制備》的資助下，針對國內(nèi)新研制的大尺寸光電倍增管，探索計算機技術在其性能測試方面的應用，實現(xiàn)均勻性、磁場效應、老化效應測試。主要工作可總結(jié)為如下幾個方面：
　?。?）設計了大面積光電倍增管光陰極均勻性測試子系統(tǒng)。利用多路脈沖信號發(fā)生器驅(qū)動LED發(fā)光構成多路光源，每路光強單獨可調(diào)。測試時順序點亮80路LED，自動讀取光電倍增管光陰極不同位置的電流。系統(tǒng)本身光強的均勻性和穩(wěn)定性均滿足要求，且測試過程方便快

3、捷，能用于光電倍增管的自動化批量測試。
　?。?）設計了大面積光電倍增管地磁場效應測試子系統(tǒng)。一方面利用高磁導材料做成磁屏蔽罩定性屏蔽地磁場，另一方面根據(jù)電生磁原理，利用帶電的三維螺線管線圈產(chǎn)生與地磁場方向相反的感應磁場，通過調(diào)整線圈電流來定量屏蔽地磁場，實現(xiàn)在不同磁場強度下的光電倍增管性能參數(shù)自動測試。
　　（3）設計了大面積光電倍增管老化效應測試子系統(tǒng)。利用強光照射光陰極面加速光電倍增管的老化，模擬實際長期使用過程。測試

4、過程中實時監(jiān)測系統(tǒng)電子學和光源的穩(wěn)定性，并繪制光電倍增管的老化曲線。目前該系統(tǒng)已經(jīng)進行了7個月的樣管測試，滿足長期穩(wěn)定性的要求。
　?。?）設計了LED性能參數(shù)測試子系統(tǒng)。LED作為光電倍增管性能測試過程中的常用光源，性能參數(shù)的微小變化會嚴重影響光電倍增的性能測試結(jié)果。使 LED工作在恒壓模式下，實時監(jiān)測 LED的工作電流、發(fā)光強度、發(fā)光光譜，保證光電倍增管測試結(jié)果的可靠性。
　　目前上述測試系統(tǒng)都已投入使用，實現(xiàn)了大尺寸光