打拿极光电倍增管的防水封装的制作方法

本发明涉及光电倍增管的封装技术领域，尤其是一种打拿极光电倍增管的防水封装。

背景技术：

光电倍增管是将微弱光信号转换成电信号的真空电子器件。光电倍增管用在光学测量仪器和光谱分析仪器中。光电倍增管底部需要连接分压器才能正常工作。分压器的功能是一方面给光电倍增管供电，另一方面引出来自光电倍增管的电信号，并通过电缆输送至读出电子学进行测量。当光电倍增管用于水中时，需要对光电倍增管尾部(包括分压器部分)做防水封装，保证带有分压器的光电倍增管能在水下正常工作。

传统的打拿极光电倍增管的封装，通常采用整体注塑成型的塑料外壳与光电倍增管尾部软连接，通过电缆出口处往腔体灌胶的方式对分压器进行密封。其缺点表现为：胶在腔体内会形成气泡，密封不严密；。同时此结构不承压，无法保护脆弱的信号引出玻璃芯柱部分，在深水中使用有压裂玻璃的风险。

在江门中微子实验项目中，将使用5000支基于打拿极结构的20英寸光电倍增管，放置在45米深的纯水中并工作20年，因此需要防止分压器与水接触导致失效，同时要保护信号引出玻璃芯柱部分，防止水压对其产生破坏。

技术实现要素：

本发明提出一种打拿极光电倍增管的防水封装，使得光电倍增管封装效果好，性能稳定。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：一种打拿极光电倍增管的防水封装，包括金属壳、灌胶壳、第一塞块、第二塞块和灌封胶，所述灌胶壳架设在所述金属壳内，所述第一塞块下端经结构胶架设在所述金属壳的台阶上，上端与所述打拿极光电倍增管底部软连接；所述金属壳被分为上下两个腔室；所述灌封胶包括第一灌封胶和第二灌封胶，所述第一灌封胶填充在所述灌胶壳内，所述第二灌封胶填充在所述金属壳的上腔室内，所述第二塞块设在所述上腔室内。

优选的，所述第二灌封胶包括弹性灌封胶和结构灌封胶，所述结构灌封胶设在所述弹性灌封胶下方，且不高于所述第一塞块。

优选的，所述防水封装还包括密封层，所述密封层包覆所述金属壳上部、所述打拿极光电倍增管的下部以及两者的连接处。

优选的，所述密封层包括防水层和隔离层，所述隔离层包覆在所述防水层外。

优选的，所述隔离层为热缩管层。

优选的，所述第一灌封胶内埋设有与所述打拿极光电倍增管连接的线路板。

优选的，所述金属壳为上大下小变径的带底直筒结构，下部侧壁设有电缆引出管。

优选的，所述电缆引出管高于所述金属壳底部。

优选的，所述第二塞块设在所述第二灌封胶与所述密封层之间。

优选的，所述第一塞块的上端与所述打拿极光电倍增管底部之间设有弹性胶。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：设置容纳打拿极光电倍增管底部的金属壳，其内设有与打拿极引出部分软接触的灌封胶，灌封胶在开放的环境中灌封，避免形成气泡，再在外部包覆密封层。此封装可以避免水压对打拿极光电倍增管底部引出部分的直接作用，防止压溃玻璃；同时防水效果好，结构稳定，使得产品能在水下长期工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明的一种打拿极光电倍增管的防水封装的结构示意图；

图示标记：

1、金属壳；10、打拿极光电倍增管；2、灌胶壳；3、第一灌封胶；4、第二灌封胶；41、弹性部分；42、高强度部分；5、弹性胶；51、结构胶；6、线路板；7、第一塞块；71、第二塞块；8、密封层；81、防水层；82、隔离层；9、电缆引出管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1所示，一种基于打拿极光电倍增管10结构的光电倍增管的防水封装，包括金属壳1、灌胶壳2、第一塞块7、第二塞块71和灌封胶，所述灌胶壳2架设在所述金属壳1内，所述打拿极光电倍增管10底部插入所述金属壳1内，经所述第一塞块搁置在所述金属壳1的台阶2上；第一塞块与打拿极光电倍增管通过弹性胶进行软连接，与金属壳通过结构粘接胶进行连接；将所述金属壳1分为上下两个腔室；所述灌封胶包括第一灌封胶3和第二灌封胶4，所述第一灌封胶3填充在所述灌胶壳2内，所述第二灌封胶4填充在所述金属壳1的上腔室内；

所述第二塞块71为环状，架设在金属壳1上边缘，具体位于金属壳1与弹性部分41之间，形成金属壳1与打拿极光电倍增管10玻壳之间的过渡部分，有利于后续外层封装，形成完整的隔离层82。

金属壳1对打拿极光电倍增管10底部起到加强稳固作用，方便打拿极光电倍增管10与线路板6进行连接；在金属壳1内设置灌胶壳2，线路板6设在灌胶壳2中，同时灌胶壳2内填充第一灌封胶3，对线路板6及其与光电倍增管10之间的电极进行防水密封，防止水由光电倍增管10底部进入。

基于打拿极光电倍增管10底部结构特点，打拿极光电倍增管10经第一塞块7设在灌胶壳2上，尤其是在第一塞块7的上下侧设有粘接胶5，提高了打拿极光电倍增管10与第一灌封胶3中线路板6的连接稳定性。

另外金属壳1上部与打拿极光电倍增管10之间填充有第二灌封胶4，此处为打拿极光电倍增管10的玻壳下部，由于被第二灌封胶4填充密封，避免水由此进入打拿极光电倍增管10的底部。

综上所述，通过金属壳1提供的稳定框架，再结合两处灌封胶的填充，使得打拿极光电倍增管10底部得到较好地封装，避免水进入。

其中灌胶壳2为abs塑料制成。

第二灌封胶4包括弹性部分41和高强度部分42，所述高强度部分42设在所述弹性部分41下方，高强度部分42灌封胶用于填充在第一塞块7与金属壳1之间，进行结构灌封粘接，对整体的密封结构起到结构固定、填充密封的作用。而弹性部分41灌封胶填充在金属壳1与打拿极光电倍增管10的玻壳之间，进行过度密封连接。

防水封装还包括密封层8，所述密封层8包覆所述金属壳1上部、所述打拿极光电倍增管10的下部以及两者的连接处。所述密封层8包括防水层81和隔离层82，所述隔离层82包覆在所述防水层81外。所述隔离层82为热缩管层。具体的，由防水层81的丁基胶带与隔离层82的热缩管两层组成，丁基胶带是整个打拿极光电倍增管10防水密封的基础防水材料，将外界的液体介质与内部结构完全隔绝。。热缩管将丁基胶带与壳体固定，并隔离纯水与丁基胶带，避免污染外部介质。

所述第一灌封胶3内埋设有与所述打拿极光电倍增管10连接的线路板6，用于给打拿极光电倍增管10供电，使得打拿极光电倍增管10工作，并引出打拿极光电倍增管10信号。

所述金属壳1为上大下小的变径带底直筒结构，下部侧壁设有电缆引出管9；优选的，所述电缆引出管9高于所述金属壳1底部。

本防水封装适用于打拿极光电倍增管10的防水封装，要求六年内失败率小于0.5％，远优于传统的光电倍增管10防水封装。

本防水封装的制作方法包括以下步骤：

1.在打拿极光电倍增管10脖子处套入第二塞块71；

2.将第一塞块7通过软胶与打拿极光电倍僧管10底部粘接；

3.将电缆焊接在线路板6下方，焊接线路板6与打拿极光电倍增管10底部的引脚；

4.将灌胶壳2罩扣住线路板6，向abs灌胶壳2中填充第一灌封胶3；

5.由灌胶壳2粘接到第一塞块7底部，下方套上金属壳1，同时通过粘接胶将金属壳1与第一塞块7进行粘接，使光电倍增管，第一塞块7以及金属壳1形成一个整体；

6.在金属壳1上部和第一塞块7之间的孔隙内充入高强度灌封胶；

7.将第二塞块71与金属壳通过胶带缠绕的办法相连接，灌入弹性灌封胶；

8.丁基胶带缠绕，套入热缩管，用热风枪吹至收缩。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。