专利名称：一种光电倍增管探测器连接保护装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及光电倍增管探测器，具体涉及一种光电倍增管探测器连接保护装置。
背景技术：
光电倍增管PMT (Photo-Multiplier Tube)作为高灵敏度的光探测器件被广泛用于各种科学实验和工程测量中。它与作为探测介质的闪烁体通过光学耦合剂相连接组成光电倍增管探测器，能将各种闪烁体探测器产生的十分微弱甚至单光子信号变成幅度符合要求的电子脉冲信号，其上升沿和信号大小代表光脉冲的产生时刻及光子数。但光电倍增管又是一个怕光、怕磁、十分脆弱的器件，需要精心保护，并与探测介质进行精密连接才能发挥其高灵敏度和高稳定性的特点。在大规模科学研究和实验测量中，需要几百路乃至几千路的光电倍增管组成的探测系统，并采用吸收高能粒子或射线后能够发光的材料的闪烁体来探测光信号。然而，实践中发现如下一些严重影响探测器性能的工程技术问题，如1)因闪烁体与光电倍增管之间需要光学耦合剂来提高光传输效率，需要将闪烁体与光电倍增管牢固、稳定地连接，接触面均勻，受力一致，但很难做到；2)对于水平放置的闪烁体和光电倍增管，后者很容易发生重力下垂，造成两者接触面不均勻，受力不一致，形成空隙，导致光学耦合剂脱落而影响光传输效率和探测效率；等等。
发明内容
针对以上现有技术中存在的问题，提出本发明。本发明的目的在于提供一种光电倍增管探测器连接保护装置。本发明的光电倍增管探测器连接保护装置包括光电倍增管PMT ；PMT的一端安装在PMT基座内，构成PMT组件；PMT的另一端和闪烁体相连接组成光电倍增管探测器，在PMT 和闪烁体的连接处安装PMT-闪烁体耦合体，光电倍增管探测器放置在PMT支架上。闪烁体为吸收高能粒子或射线后能够发光的材料，具有如球体、柱体、立方体等固定几何形状。截面尺寸与PMT相匹配，长度根据需要确定。闪烁体与PMT之间根据需要可以通过透明的光导连接。光导可以用有机玻璃或闪烁体本身加工而成，两端的截面形状分别与PMT和闪烁体相匹配。PMT的一端有发射电子的光阴极，与闪烁体相连；另一端设置有多个打拿极。PMT安装在PMT基座内，构成PMT组件。PMT基座与PMT相匹配，具有圆筒形的侧壁和底座，内部有给PMT的各个打拿极提供高压的分压电路，PMT基座的外部可以连接信号电缆和高压电缆。PMT-闪烁体耦合体由结构体和两块夹板组成。结构体为具有上表面和下表面的立体框体，两块夹板用螺丝分别固定在结构体的侧框上，用来夹住闪烁体。在夹板的内表面设置有纵横槽线，有利于抱住闪烁体，使闪烁体水平方向受力一致，这种受力为局部夹紧，从而使闪烁体不易夹碎。PMT-闪烁体耦合体将PMT与闪烁体牢固稳定地紧密连接，并保护两者的接触面和光学耦合剂。PMT支架包括底座；设置在底座的一端的电缆线架；以及设置在底座的另一端的闪烁体头枕。电缆线架用于固定与PMT基座相连接的高压电缆和信号电缆。闪烁体头枕是闪烁体的承重体。PMT支架使放置在其上的PMT和闪烁体克服了重力的影响，保持水平状态，从而光学耦合剂不易脱落，保证了光传输效率和探测效率。在底座上设置有两个调节螺丝，通过调整调节螺丝的高度，可以使放置在PMT支架上相互连接的PMT组件和闪烁体在水平位置上达到最好的连接状态，并且不会随着时间而变化。为了进一步保护PMT，本发明的保护装置还包括将PMT套装在其内部的圆筒型的 PMT套筒组件。PMT套筒组件包括螺纹盖、套筒和螺纹套接口。螺纹套接口将套筒与PMT-闪烁体耦合体相连。螺纹盖将PMT组件的PMT基座固定在其上，并通过旋转螺纹盖，调节PMT 组件与闪烁体之间的结合紧密程度。PMT套筒的材料为铝或防磁合金。PMT套筒对PMT进行固定、保护并电磁屏蔽。本发明的优点本发明采用了 PMT-闪烁体耦合体将PMT与闪烁体牢固稳定地紧密连接，并保护两者的接触面和光学耦合剂；并且将PMT和闪烁体放置在PMT支架上，保持了 PMT和闪烁体的水平状态，从而使得光学耦合剂不易脱落，提高了光传输效率和探测效率。
图1为本发明的光电倍增管探测器连接保护装置的结构示意图；图2为本发明的装置的PMT-闪烁体耦合体的结构示意图；图3为本发明的装置的PMT套筒组件的结构示意图；图4为本发明的PMT套入PMT套筒组件中的整体装置的示意图。
具体实施例方式
下面结合附图，通过具体实施例，进一步阐述本发明。如图1所示，本发明的光电倍增管探测器连接保护装置包括光电倍增管1、闪烁体2、PMT-闪烁体耦合体3、PMT支架4以及PMT基座6。闪烁体2是一个具有一定几何形状的特殊材料，如美国BACKR0N公司生产的BC408 塑料，横截面尺寸5cm*6cm，长度根据需要确定。PMT是一个直径5. 3cm,长18. 8cm的真空器件，一端有发射电子的光阴极，与闪烁体2相连，另一端设有多个打拿极，安装在PMT基座6内。光电倍增管1与PMT基座6构成 PMT组件。PMT基座6与PMT相匹配，具有圆筒形的侧壁和底座，内部有给PMT各个打拿极提供高压的分压电路，PMT基座6的外部可以连接信号电缆和高压电缆。如图2所示，PMT-闪烁体耦合体3包括结构体31和两块夹板32。结构体31是一个8cm*8cm*6cm的中空铝质结构，具有上表面311和下表面322的立体框体。两块夹板32 的尺寸都为长8側、宽km、厚0. 7cm，用螺丝分别固定在结构体31的侧框上，用来夹住闪烁体2。在每块夹板32的内表面设置有纵横槽线。
如图1和图4所示，PMT支架4包括底座41、电缆线架43和闪烁体头枕42。底座 41是长42. 5cm、宽90cm、高3. 2cm的方形铝板。头枕42是闪烁体2的承重体，电缆线架43 固定与PMT基座6的外部相连接的高压电缆和信号电缆。用两个调节螺丝44从下往上调节活塞的高度，使放置其上的PMT组件和闪烁体在水平位置上达到最好的连接状态，并且不会随着时间而变化。如图3所示，PMT套筒组件5包括螺纹盖51、套筒52和螺纹套接口 53。螺纹盖51 将PMT基座6固定在套筒52的一端。通过旋转螺纹盖51，调节PMT组件与闪烁体之间的结合紧密程度。螺纹套接口 53将套筒52与PMT-闪烁体耦合体3相连。套筒52是一个外径 7. 1cm、内径6. 3cm、长23. 2cm的铝筒或防磁合金筒。将PMT安装在PMT基座6内，套入PMT套筒组件5中，在PMT和闪烁体2的连接处安装PMT-闪烁体耦合体3，放置在PMT支架4上，如图4所示。最后需要注意的是，公布实施方式的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。
权利要求
1.一种光电倍增管探测器连接保护装置，所述装置包括光电倍增管PMT(I) ；PMT的一端安装在PMT基座(6)内，构成PMT组件；PMT的另一端和闪烁体( 相连接组成光电倍增管探测器，其特征在于，在PMT和闪烁体O)的连接处安装PMT-闪烁体耦合体(3)，所述光电倍增管探测器放置在PMT支架(4)上。
2.如权利要求1所述的连接保护装置，其特征在于，所述PMT-闪烁体耦合体(3)包括结构体(31)和两块夹板(32)，结构体(31)为具有上表面(311)和下表面(322)的立体框体，两块夹板(32)用螺丝分别固定在结构体(31)的侧框上。
3.如权利要求2所述的连接保护装置，其特征在于，所述夹板(32)的内表面设置有纵横槽线。
4.如权利要求1所述的连接保护装置，其特征在于，所述PMT支架(4)包括底座； 设置在底座Gl)的一端的电缆线架^幻以及设置在底座Gl)的另一端的闪烁体头枕 02)。
5.如权利要求4所述的连接保护装置，其特征在于，在所述PMT支架(4)的底座上设置有两个调节螺丝G4)。
6.如权利要求1所述的连接保护装置，其特征在于，所述装置进一步包括将PMT套装在其内部的圆筒型的PMT套筒组件(5)，所述PMT套筒组件( 包括螺纹盖(51)、套筒(52) 和螺纹套接口(53)，螺纹盖(51)将PMT组件的PMT基座(6)固定在套筒(5 的一端，螺纹套接口(53)将套筒(52)与PMT-闪烁体耦合体(3)相连。
7.如权利要求6所述的连接保护装置，其特征在于，所述PMT套筒的材料为铝或防磁合^^ ο
8.如权利要求1所述的连接保护装置，其特征在于，所述闪烁体(2)为吸收高能粒子或射线后能够发光的材料，具有球体、柱体、立方体等固定几何形状，截面尺寸与PMT相匹配。
9.如权利要求1所述的连接保护装置，其特征在于，所述PMT基座(6)与PMT相匹配， 具有圆筒形的侧壁和底座，内部有给PMT的各个打拿极提供高压的分压电路，PMT基座(6) 的外部连接信号电缆和高压电缆。
10.如权利要求1所述的连接保护装置，其特征在于，所述PMT和闪烁体(2)之间用透明的光导连接，所述光导采用有机玻璃或闪烁体材料本身加工而成，两端的截面形状分别与PMT和闪烁体⑵相匹配。
全文摘要
本发明公开了一种光电倍增管探测器连接保护装置。本发明的装置包括光电倍增管PMT；PMT的一端安装在PMT基座内，构成PMT组件；PMT的另一端和闪烁体相连接，组成光电倍增管探测器。在PMT和闪烁体的连接处安装PMT-闪烁体耦合体，放置在PMT支架上。本发明采用了PMT-闪烁体耦合体将PMT与闪烁体牢固稳定地紧密连接，并保护两者的接触面和光学耦合剂；并且将PMT和闪烁体放置在PMT支架上，保持了PMT和闪烁体的水平状态，从而使得光学耦合剂不易脱落，提高了光传输效率和探测效率。
文档编号G01T1/208GK102495422SQ20111039906
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月5日 优先权日2011年12月5日
发明者葛愉成 申请人:北京大学