一种用于磁场中的光电倍增管的封装结构的制作方法

本实用新型涉及一种用于磁场中的光电倍增管的封装结构。

背景技术：

光电倍增管（PMT）是光子技术器件中的一个重要产品，它是一种具有极高灵敏度和超快时间响应的光探测器件。可广泛应用于光子计数、极微弱光探测、化学发光、生物发光研究、极低能量射线探测、分光光度计、旋光仪、色度计、照度计、尘埃计、浊度计、光密度计、热释光量仪、辐射量热计、扫描电镜、生化分析仪等仪器设备中。

例如，在光探测领域，光电倍增管（PMT）具有独特的高灵敏度。光电倍增管还具有诸如高速响应等很多优势。目前光电倍增管正在被应用于一系列高精度要求的光度测量领域。在医学领域，光电倍增管被应用于临床检测分析以及核医学成像和诊断系统；在化学分析领域，光电倍增管被用于各种分析设备中，包括光谱仪和环境监测设备等；在学术研究领域，光电倍增管被用于高能物理实验中；在计量和工业领域，光电倍增管被用于石油测井和放射线测量；在光学领域，光电倍增管被用于激光扫描共焦显微镜（LSCM）中。同时光电倍增管也被广泛应用于半导体领域的圆晶表面检测，等离子体过程监控和厚度测量等诸多方面。

对光电倍增管而言，目前常见的有以下封装结构，如图1-图3所示，主要具备大致筒状的壳体1，该壳体1内容纳有带屏蔽光电倍增管2（tube with shielding）。另外，该壳体1的一轴端处形成有阶梯孔3，该阶梯孔3形成为如下结构：在该阶梯孔3的轴向上由外向内依次形成有环形槽4和凸缘部5，凸缘部5与环形槽4之间具有间隔，且凸缘部5的孔径小于环形槽4的孔径；在该环形槽4内容纳有圆形钢丝挡圈6，在该凸缘部5的轴向外侧端安装有橡胶垫7，上述带屏蔽光电倍增管2抵接于该凸缘部5的轴向内侧端，且在圆形钢丝挡圈6与橡胶垫7之间设置有滤色玻璃8。此外，在该壳体1的另一轴端内容纳有密封件9，在该密封件9与带屏蔽光电倍增管2之间还设有用于固定带屏蔽光电倍增管2的管座10。

但是此类封装结构存在以下问题：在组装PMT时，由于上述圆形钢丝挡圈通常由碳钢制成，因此滤色玻璃与圆形钢丝挡圈的直接接触会导致滤色玻璃被圆形钢丝挡圈刮擦而造成损伤，这会导致整个器件的性能下降；与此同时，圆形钢丝挡圈本身也难以组装。另外，参见图3所示，采用上述封装结构，有用光的有效直径较小，会导致PMT的信噪比（SNR）下降。

技术实现要素：

鉴于以上所述，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种易于组装且能够提高性能的用于磁场中的光电倍增管的封装结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种用于磁场中的光电倍增管的封装结构，包括：壳体；容纳于所述壳体内的带屏蔽光电倍增管；所述壳体的一轴端处形成有向径向内侧突出的突出部；滤色玻璃容纳于所述壳体内且抵接于所述突出部的轴向内侧面；在所述滤色玻璃与所述带屏蔽光电倍增管之间设置有环形的橡胶垫；所述壳体的另一轴端内容纳有密封件，且在所述密封件与所述带屏蔽光电倍增管之间还设有用于固定所述带屏蔽光电倍增管的管座。

根据本实用新型，PMT外面裹有磁屏蔽层，因此可用于磁场中；壳体的轴端处的结构简化，仅形成有突出部而不再设置成阶梯孔，并且滤色玻璃设置在突出部与橡胶垫之间，而不再使用现有的圆形钢丝挡圈，因此滤色玻璃不会与碳钢类材质直接接触而造成刮擦损伤，因而可以提高整个器件的性能，并且易于组装，还能降低制造成本。此外，该简化的结构也可以缩短光传输距离并增加有用光的有效直径，因而可以使PMT收集更多的有用光，从而提高PMT的信噪比。

在本实用新型中，也可以是，在所述橡胶垫的面向所述带屏蔽光电倍增管的一侧设置有环槽，所述带屏蔽光电倍增管嵌于所述环槽内。

根据本实用新型，通过在橡胶垫的面向带屏蔽光电倍增管的一侧设置环槽，可以将带屏蔽光电倍增管嵌于该环槽内。橡胶垫上设有与带屏蔽光电倍增管相匹配的环槽，由此可有利于带屏蔽光电倍增管的安装与固定，可使PMT嵌入橡胶圈的那侧固定更加稳固。

在本实用新型中，也可以是，所述滤色玻璃、所述橡胶垫、所述带屏蔽光电倍增管、所述管座、所述密封件依次从所述壳体的所述另一轴端组装于所述壳体内。

根据本实用新型，使滤色玻璃、橡胶垫、带屏蔽光电倍增管、管座、密封件依次从壳体的另一轴端组装于壳体内，组装方便。

根据下述具体实施方式并参考附图，将更好地理解本实用新型的上述内容及其它目的、特征和优点。

附图说明

图1示出了现有技术的用于磁场中的光电倍增管的封装结构的结构示意图；

图2为图1所示结构的A部放大图；

图3为图1所示结构的光学示意图；

图4示出了根据本实用新型一实施形态的一种用于磁场中的光电倍增管的封装结构的结构示意图；

图5为图4所示结构的B部放大图；

图6为图4所示结构与图1所示结构的对比图；

图7中（A）图和（B）图分别示出了图1和图4所示结构的组装示意图；

附图标记：

1 壳体；

2 带屏蔽光电倍增管；

3 阶梯孔；

4 环形槽；

5 凸缘部；

6 圆形钢丝挡圈；

7 橡胶垫；

8滤色玻璃；

9 密封件；

10 管座；

11 壳体；

12 突出部；

13 橡胶垫；

14 环槽。

具体实施方式

以下结合附图和下述实施方式进一步说明本实用新型，应理解，附图及下述实施方式仅用于说明本实用新型，而非限制本实用新型。

为了克服现有技术中滤色玻璃的刮擦损伤及PMT信噪比下降等种种缺点，本实用新型提供了一种用于磁场中的光电倍增管的封装结构，包括：壳体；容纳于所述壳体内的带屏蔽光电倍增管；所述壳体的一轴端处形成有向径向内侧突出的突出部；滤色玻璃容纳于所述壳体内且抵接于所述突出部的轴向内侧面；在所述滤色玻璃与所述带屏蔽光电倍增管之间设置有环形的橡胶垫；所述壳体的另一轴端内容纳有密封件，且在所述密封件与所述带屏蔽光电倍增管之间还设有用于固定所述带屏蔽光电倍增管的管座。

根据本实用新型，PMT外面裹有磁屏蔽层，因此可用于磁场中；壳体的轴端处的结构简化，仅形成有突出部而不再设置成阶梯孔，并且滤色玻璃设置在突出部与橡胶垫之间，而不再使用现有的圆形钢丝挡圈，因此滤色玻璃不会与碳钢类材质直接接触而造成刮擦损伤，因而可以提高整个器件的性能，并且易于组装，还能降低制造成本。此外，该简化的结构也可以缩短光传输距离并增加有用光的有效直径，因而可以使PMT收集更多的有用光，从而提高PMT的信噪比。

以下，结合图示的实施形态进一步详细说明本实用新型的用于磁场中的光电倍增管的封装结构。具体地，图4和图5示出了本实用新型一实施形态的用于磁场中的光电倍增管的封装结构。其中，图4示出了根据本实用新型一实施形态的用于磁场中的光电倍增管的封装结构的结构示意图；图5为图4所示结构的B部放大图。

如图4和图5所示，本实施形态中，壳体11大致形成为筒状。带屏蔽光电倍增管2容纳于壳体11内。壳体11的一轴端处形成有向径向内侧突出的突出部12。滤色玻璃8容纳于壳体11内且抵接于突出部12的轴向内侧面。在滤色玻璃8与带屏蔽光电倍增管2之间设置有环形的橡胶垫13。优选地，该橡胶垫13的面向带屏蔽光电倍增管2的一侧设置有环槽14，带屏蔽光电倍增管2嵌于环槽14内。也就是说，橡胶垫13上设有与带屏蔽光电倍增管2相匹配的环槽14，由此可有利于带屏蔽光电倍增管的安装与固定。

此外，壳体11的另一轴端内容纳有密封件9，且在密封件9与带屏蔽光电倍增管2之间还设有用于固定带屏蔽光电倍增管2的管座10。

如图7的（B）图的箭头所示，本实施形态中，滤色玻璃8、橡胶垫13、带屏蔽光电倍增管2、管座10、密封件9依次从壳体11的另一轴端组装于壳体内，组装方便。

以下，结合图4至图7进一步说明本实用新型的结构相比于现有技术的有益之处。

参见图4所示的结构与图1所示的结构，可看到图4所示的本实用新型中的壳体11与图1所示的现有壳体1的结构的不同之处。如图4所示，本实用新型中，将壳体的轴端处的结构简化，仅形成有突出部12而不再设置成阶梯孔，由此，滤色玻璃8设置在突出部12与橡胶垫13之间，而不再使用现有的圆形钢丝挡圈，因此滤色玻璃不会与碳钢类材质直接接触而造成刮擦损伤，因而可以提高整个器件的性能。并且该简化的结构易于制造，且能够降低成本。

另外，图6为图4所示结构与图1所示结构的对比图，以此进一步说明本实用新型对于光学性能的改进。本实用新型的简化的壳体轴端结构能够缩短光传输距离并增加有用光的有效直径，因而可以使PMT收集更多的有用光，从而提高PMT的信噪比。具体而言，如图6所示，如果本实用新型的壳体11与现有壳体1的外径（OD）和内径（ID）尺寸一样的情况下，本实用新型的简化的轴端结构，能够使有用光的有效直径（ED-2）大于现有壳体1的有用光的有效直径（ED-1），并使光传输距离（LTD-2）短于现有壳体1的光传输距离（LTD-1），因此，能够使PMT收集更多的有用光，从而提高相应的PMT的信噪比。例如，针对同一型号的带屏蔽PMT，采用本实用新型的结构的SNR会较现有结构的SNR提高约3%~5%。

此外，如图7中（A）图和（B）图所示，本实用新型的用于磁场的光电倍增管的封装结构的组装过程（图7中的（B）图所示）也易于现有结构的组装过程（图7中的（A）图所示）。

本实用新型的一种用于磁场中的光电倍增管的封装结构易于组装且能够提高性能，且能够用于磁场。

在不脱离本实用新型的基本特征的宗旨下，本实用新型可体现为多种形式，因此本实用新型中的实施形态是用于说明而非限制，由于本实用新型的范围由权利要求限定而非由说明书限定，而且落在权利要求界定的范围，或其界定的范围的等价范围内的所有变化都应理解为包括在权利要求书中。