[实用新型]一种光电倍增管

说明书

技术领域

本实用新型涉及放射性测量技术领域，具体涉及一种能够应用于自然伽玛能谱测井仪的光电倍增管。

背景技术

在石油勘探电缆传输数控系统的测井过程中，井下自然伽玛能谱测井仪的测井速度明显低于系统其它井下仪器。这是因为自然伽玛探测器的探测效率很低，因此要提高自然伽玛能谱测井仪的测井速度不是一件简单的事情。一旦系统挂接了自然伽玛能谱仪器，就直接决定了所有其他井下仪器的测井速度，延长了测井时间，从人力、物力上提高了测井成本。

光电倍增管是自然伽玛能谱测井仪探测器的关键部件。但是现有的光电倍增管体积不够小巧，不适用于测井仪狭小空间的探测器设计。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种能够应用于自然伽玛能谱测井仪的光电倍增管，通过结构的改进使得光电倍增管体积减小，适用于测井仪所处的狭小空间；进一步地，二次电子倍增系统和阳极设计，能够提高脉冲输出线性，提供良好的时间分辨率和脉冲均匀性，可输出大的脉冲线性电流。

该方案是这样实现的：

一种光电倍增管，包括：不锈钢外壳、玻璃内壳、采用蓝宝石制成的入 射光窗、光阴极K、电子网状接收器、U型弹片、第一基板M和第二基板N、倍增级D1～D10、阳极A、氟橡胶填充物、分压器板及其引出线；

玻璃内壳为具有底面的管体，入射光窗固接在该管体的开口处，形成端窗式的入射光窗，玻璃内壳与入射光窗固接后密封抽真空；入射光窗朝向玻璃内壳内部的一面为弧形内壁，高温双碱材料镀于该弧形内壁形成光阴极K；

第一基板M和第二基板N为相互平行的长方形板体，板体一侧固定在玻璃内壳底面内侧；第一基板M和第二基板N上分别开有对称的狭缝孔，倍增级D1～D10采用瓦片式倍增级，通过狭缝孔固定在第一基板M和第二基板N之间，且倍增级D1～D10组成非直线聚焦结构；阳极A通过狭缝孔固定在第一基板M和第二基板N上，且位于末级倍增级和次末级倍增级之间；

电子网状接收器作为采用栅网状聚焦结构的汇聚级，其设置于入射光窗和第一基板M，第二基板N之间，电子网状接收器的盘体外沿通过至少三个U型弹片推顶到玻璃内壳的内壁上，使得电子网状接收器盘体固定；电子网状接收器与第1倍增级D1连接；

倍增级D1～D1、阳极A、光阴极K分别引出金属导线柱穿过玻璃内壳底面接入分压器板中；

分压器板紧贴在玻璃内壳底面外侧，将玻璃内壳连同分压器板一起封装在不锈钢外壳中，玻璃内壳与不锈钢外壳之间填充液体氟橡胶，形成氟橡胶填充物；分压器板上的引出线穿过不锈钢外壳引出光电倍增管外。

较佳地，所述分压器板包括串联的电阻R1～R11，R9、R10和R11分别并联电容C1、C2和C3；R1未连接R2的一端连接光阴极K且由此加载负高压-HV，R_n和R_n+1的连接处接倍增级D_n，n＝1，2，......10；R11未连接R10的一端连接地电位GND；阳极A直接输出。

其中，R1取值6MΩ，R2取值4MΩ，R3～R11取值2MΩ，C1～C3取值0.01μF。

根据以上技术方案可见，本实用新型能够带来如下有益效果：

(1)本实用新型的入射光窗采用端窗式结构，通过管壳顶部接收入射光，端窗结构能够减小整个光电倍增管的体积，可适用于测井仪狭小空间的探测器设计。这种小型的光电倍增管可用于与Φ62.0mm大晶体耦合，设计制造出满足自然伽玛能谱测井仪要求的高性能探测器，探测效率高，工作稳定，提高了整机的测井速度和测量精度。

(2)电子学输入系统设计：采用栅网状聚焦结构的汇聚极，即电子网状接收器，可以保证光阴极发射的光电子最大程度上被二次电子倍增系统收集。

(3)二次电子倍增系统和阳极设计：二次电子倍增系统为了提高了脉冲输出线性，而采用了阳极接地的标准分压方式。该设计可以提供良好的时间分辨率和脉冲均匀性，可输出大的脉冲线性电流。

(4)阳极位于末极倍增极和次末极之间，便于末极电子能被阳极完全接收。

(5)本实用新型采用了抗振设计，包括所有倍增极和阳极固定在两块陶瓷基板M、N上，电子网状接收器通过U型弹片支撑在玻璃内壳内壁，且不锈钢封壳与玻璃内壳间填充氟橡胶，这些部分的设计能够实现组件的抗振，从而提高整个光电倍增管的抗振性能。

附图说明

图1为本实用新型光电倍增管的结构示意图。

图2为第一基板M和第二基板N在光电倍增管所处位置的示意图。

图3为第一基板M和第二基板N及其上倍增级的连接立体示意图。