专利名称：一种流气式mrpc恒温测试盒的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测试技术领域，具体来讲，针对目前MRPC性能受温度影响的测试 要求，设计一种流气式MRPC恒温测试盒。
背景技术：
MRPC(多气隙电阻板室)是一种新型的气体探测器，以其优良的时间性能和低廉 的造价，在高能物理实验领域得到广泛的应用。MRPC-TOF(飞行时间)谱仪在其它大型高 能核物理实验中有巨大应用前景，德国GSI (德国重离子研究中心)中的CBM(Compressed Baryonic MatterExperiment)实验主要通过研究高能重粒子对撞来研究量子色动力学 (QCD)。其内容是研究在极端条件下的核物质状态，即研究由相对论核_核碰撞所产生的极 端高温、高能量密度的核物质的性质，寻找和探测新的核物质相。这种研究对人们了解物质 更深层次的性质，对于粒子物理、核物理和有关宇宙形成及演化的研究都有非常重要的意 义。为了提高粒子鉴别能力，CBM实验决定采用MRPC技术建造飞行时间探测器。CBM实验 要求TOF时间分辨达到80ps，中心计数率达到20kHz/cm2，效率达到90%。MRPC计数率与 其电极体电阻有直接关系，体电阻高，信号恢复慢，则计数率低。欧洲核子中心ALICE (重离 子对撞实验)实验组和俄罗斯高能物理研究所的研究结果也证明降低玻璃电阻率，可以 提高MRPC的计数率。实验表明，由于温度会加速分子的热运动，因此，温度会影响玻璃电阻 率，从而影响探测器的性能。现有的MRPC测试系统通常在室温下进行测试，很难做到恒温 测试，也很难做到在超过40°C或低于室温环境下测试。本实用新型针对这一测试要求，设计 了一种流气式恒温测试盒，具有实用简单、操作方便、性能可靠等特点，满足高计数率MRPC 不同温度下的各项性能指标测试要求。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是如何建立一个MRPC恒温测试环境，解决目前 高计数率MRPC各项性能指标温度影响的测试问题，实现MRPC在高于室温或低于室温条件 下的各项性能指标的测试工作。为达到上述发明的目的，本实用新型所采用的技术方案是提供一种流气式MRPC 恒温测试盒，其特征在于主要包括金属腔体(18)、加热片(5)、制冷片(13)、散热器(17)、 保温膜(4)、温度传感器阵列(9)、温度控制电路(2)、PMT测试架(1)、MRPC输出信号前端电 子学模块(8)、计算机实时记录系统；加热片、制冷片分别贴到金属腔体的外表面；散热器 安装在制冷片发热面上；在加热片外层及金属腔体裸露面上贴有保温膜；温度传感器阵列 置于金属腔体内部，通过导线与温度控制电路相连；温度控制电路固定在密封金属腔体上 表面，在其上部安装PMT测试架；MRPC输出信号前端电子学模块通过连接螺丝(12)固定在 金属腔体侧面，并通过MRPC信号输出接口(10)与其腔内的MRPC探测器(3)信号输出端相 连；计算机实时记录系统通过USB接口与温度控制电路相连。按照本实用新型所提供的一种流气式MRPC恒温测试盒，其特征在于所述的金属
3腔体为流气式腔体，在其侧面安装有通气口接头(15)以及高压接头(14) (16)，内表面加工 成散热沟槽(11)，上表面为可拆卸的密封盖子(7)，在其与盖子接触的边沿处，装有密封圈 垫(6)。按照本实用新型所提供的一种流气式MRPC恒温测试盒，其特征在于所述的温度 传感器阵列以阵列排列方式固定在金属腔体盖子上，并通过盖子置于金属腔体内部。按照本实用新型所提供的一种流气式MRPC恒温测试盒，其特征在于所述的散热 器为导热性能好的金属材料，其表面通过导热硅胶与制冷片的发热面相连，在其表面上装 有小型风扇。按照本实用新型所提供的一种流气式MRPC恒温测试盒，其特征在于所述的MRPC 输出信号前端电子学模块置于一个专用屏蔽盒内，其信号输入端接MRPC信号输出端，其信 号输出端接MRPC测试系统。综上所述，本实用新型所提供的一种流气式MRPC恒温测试盒具有如下优点1.在结构设计上，将温度控制电路、MRPC信号输出前端电子学模块以及测试盒进 行一体化设计，并能独立实现温度恒温控制，结构合理、实用方便；2.在性能上，实现MRPC的各项性能指标在不同温度条件下实现恒温测试，能高于 室温或在低于室温状态下测试；3.实现计算机自动记录不同时刻的测试盒腔内温度，便于进行长时间连续无人值 守的测试工作。
图1 一种流气式MRPC恒温测试盒局部剖切后的结构示意图。其中(I)PMT测试架；⑵温度控制电路；(3)MRPC探测器；(4)保温膜；(5)加热 片；(6)密封圈垫；(7)密封盖子；(S)MRPC输出信号前端电子学模块；(9)温度传感器阵列； (IO)MRPC信号输出接口 ； (11)散热沟槽；(12)连接螺丝；(13)制冷片；(14) (16)高压接头 安装口 ；(15)通气口安装口 ；(17)散热器；(18)金属腔体
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施方式进行详细的描述，本实用新型所采用的技术方案是提供一种流气式MRPC恒温测试盒，主要包括金 属腔体(18)、加热片(5)、制冷片(13)、散热器(17)、保温膜(4)、温度传感器阵列(9)、温度 控制电路⑵、PMT测试架⑴、MRPC输出信号前端电子学模块⑶、计算机实时记录系统； 加热片、制冷片分别贴到金属腔体的外表面；散热器安装在制冷片发热面上；在加热片外 层及金属腔体裸露面上贴有保温膜；温度传感器阵列置于金属腔体内部，通过导线与温度 控制电路相连；温度控制电路固定在密封金属腔体上表面，在其上部安装PMT测试架；MRPC 输出信号前端电子学模块通过连接螺丝(12)固定在金属腔体侧面，并通过MRPC信号输出 接口(10)与其腔内的MRPC探测器(3)信号输出端相连；计算机实时记录系统通过USB接 口与温度控制电路相连。本实用新型所提供的一种流气式MRPC恒温测试盒的金属腔体为流气式腔体，在 其侧面安装有通气口接头(15)以及高压接头(14) (16)，内表面加工成散热沟槽(11)，便于温度传导；上表面为可拆卸的密封盖子(7)，在其与盖子接触的边沿处，装有密封圈垫(6)， 通过螺钉将整个腔体密封。采用金属腔体一方面是便于加热，另一方面是有效的屏蔽环境 中的电磁干扰对MRPC探测器输出信号的影响。在其测试腔内安装有阵列式温度传感器，其 通过数据线与恒温控制电路相连接。在进行测试工作时，内部充满工作气体，并通过通气口进行流气式充气。通过恒温 控制电路，以测试盒内的温度作为反馈量来控制制热片和制热片的通断，从而实现测试腔 内的温度控制，通过计算机实时记录系统记录测试腔内的温度，控制温度点的设置。图1中的散热器为导热性能好的其易于加工的金属材料，其表面通过导热硅胶与 制冷片的发热面相连，在其散热面上装有小型散热风扇，方便将多余的热量散发。MRPC输出 信号前端电子学模块置于一个专用屏蔽盒内，其信号输入端接MRPC信号输出端，其信号输 出端接MRPC测试系统。虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域普通技术人员在所附权 利要求的范围内不需要创作性劳动就能做出的各种变形或修改仍属本专利的保护范围。
权利要求一种MRPC恒温测试盒，其特征在于主要包括金属腔体(18)、加热片(5)、制冷片(13)、散热器(17)、保温膜(4)、温度传感器阵列(9)、温度控制电路(2)、PMT测试架(1)、MRPC输出信号前端电子学模块(8)、计算机实时记录系统；加热片、制冷片分别贴到金属腔体的外表面；散热器安装在制冷片发热面上；在加热片外层及金属腔体裸露面上贴有保温膜；温度传感器阵列置于金属腔体内部，通过导线与温度控制电路相连；温度控制电路固定在密封金属腔体上表面，在其上部安装PMT测试架；MRPC输出信号前端电子学模块通过连接螺丝(12)固定在金属腔体侧面，并通过MRPC信号输出接口(10)与其腔内的MRPC探测器(3)信号输出端相连；计算机实时记录系统通过USB接口与温度控制电路相连。
2.根据权利要求1所述的一种MRPC恒温测试盒，其特征在于所述的金属腔体为流气 式腔体，在其侧面安装有通气口接头(15)以及高压接头(14) (16)，内表面加工成散热沟槽 (11)，上表面为可拆卸的密封盖子(7)，在其与盖子接触的边沿处，装有密封圈垫(6)。
3.根据权利要求1所述的一种MRPC恒温测试盒，其特征在于所述的温度传感器阵列 以阵列排列方式固定在金属腔体盖子上，并通过盖子置于金属腔体内部。
4.根据权利要求1所述的一种MRPC恒温测试盒，其特征在于所述的散热器为导热性 能好的金属材料，其表面通过导热硅胶与制冷片的发热面相连，在其表面上装有小型风扇。
5.根据权利要求1所述的一种MRPC恒温测试盒，其特征在于所述的MRPC输出信号 前端电子学模块置于一个专用屏蔽盒内，其信号输入端接MRPC信号输出端，其信号输出端 接MRPC测试系统。
专利摘要本实用新型公开了一种流气式MRPC恒温测试盒，主要包括金属腔体、加热片、制冷片、散热器、保温膜、温度传感器阵列、温度控制电路、PMT测试架、MRPC输出信号前端电子学模块、计算机实时记录系统。加热片、制冷片分别贴到金属腔体的外表面；散热器安装在制冷片发热面上；在加热片外层及金属腔体裸露面上贴有保温膜；温度传感器阵列置于金属腔体内部，通过导线与温度控制电路相连；温度控制电路固定在密封金属腔体上表面，在其上部安装PMT测试架；MRPC输出信号前端电子学模块固定在金属腔体侧面并与其腔内的MRPC相连；计算机实时记录系统通过USB接口与温度控制电路相连。本装置结构简单、使用方便，用于MRPC恒温测试。
文档编号G01N33/00GK201725233SQ20102024989
公开日2011年1月26日 申请日期2010年6月25日 优先权日2010年6月25日
发明者丁卫撑, 李元景, 王 义, 王景波 申请人:清华大学