[发明专利]用于光电倍增管的双聚焦极及光电倍增管

说明书

本发明提供一种用于光电倍增管的双聚焦极及光电倍增管，双聚焦极包括碗形自动扩张聚焦极和二次聚焦极。碗形自动扩张聚焦极包括环状的底板以及设置在底板上的转轴、弧形叶片、扭簧及触发装置；二次聚焦极为环状金属极，固定到所述环状的底板上，并在二次聚焦极与底板之间设置绝缘组件，用以在二次聚焦极与弧形叶片构成的碗形聚焦极之间形成绝缘，所述二次聚焦极上还连接有一电连接片，穿过所述绝缘组件和底板并延伸至底板下方以将二次聚焦极引出、并电连接至光电倍增管的引线系统。通过本发明的实施，可提高光电子收集与探测效率。

技术领域

本发明涉及微通道板型光电倍增管技术领域，具体而言涉及一种用于光电倍增管的双聚焦极及光电倍增管。

背景技术

光电倍增管是一种光探测器，可以将微弱的光信号转换成电信号输出。从倍增器类别上可以分为打拿极光电倍增管和微通道板型光电倍增管。各类型的光电倍增管广泛应用在基础物理学领域研究、高能伽马射线探测、地面宇宙射线望远镜观测、双beta衰变实验、质子衰变实验、暗物质探测、中微子探测实验等领域。

目前光电倍增管尤其是大尺寸的光电倍增管采用的技术方案以打拿极型居多，整管结构复杂，时间特性相对较弱，而微通道板型光电倍增管时间特性较好，配合聚焦极结构可以进一步改进TTS等参数，但受到各方面的技术条件限制尤其是聚焦极的结构限制而难以获得较大的收集效率。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于光电倍增管的收集效率较高的和时间特性优越的双聚焦极及具有该聚焦极的光电倍增管。

为达成上述目的，本发明的第一方面提供一种用于光电倍增管的双聚焦极，包括碗形自动扩张聚焦极和二次聚焦极，其中：

所述碗形自动扩张聚焦极包括环状的底板以及设置在底板上的转轴、弧形叶片、扭簧及触发装置；

多个所述弧形叶片，沿着所述底板的边缘安装，并具有绕所述转轴转动的自由度，多个所述弧形叶片在初始状态下垂直固定在底板的正上方，被触发装置压紧构成环状收拢分布，呈收拢状态；

所述扭簧与弧形叶片一对一地设置，每个所述扭簧的一端与扩张叶片固定，另一端固定到底板上，使得扭簧具有使得扩张叶片朝向聚焦集的径向尺寸扩张展开的趋势并提供预紧力；

所述触发装置被设置用于使得多个所述扩张叶片被触发装置压紧收拢的状态解除，并受到所述扭簧提供的预紧力而进入扩张状态；

所述二次聚焦极为环状金属极，固定到所述环状的底板上，并在二次聚焦极与底板之间设置绝缘组件，用以在二次聚焦极与弧形叶片构成的碗形聚焦极之间形成绝缘，所述二次聚焦极上还连接有一电连接片，穿过所述绝缘组件和底板并延伸至底板下方以将二次聚焦极引出、并电连接至光电倍增管的引线系统。

优选地，所述二次聚焦极为带有台阶及翻边的环形金属极结构。台阶高度为20mm，翻边外径为110mm。

优选地，弧形叶片弧度为30mm。

优选地，所述绝缘组件为圆环形绝缘陶瓷，安装在底板与环状金属极之间。

优选地，所述电连接片具有卡位段和延伸段，所述卡位段设置上卡件、下卡件以及位于二者之间的连接段，上卡件卡入二次聚焦极内，下卡件卡在绝缘组件的下方，延伸段与卡位段连接并延伸至与所述引线系统电连接。

本发明的第二方面还提出一种具有双聚焦极的光电倍增管，包括：

密封壳体，壳体内部为超高真空状态，由球状部分和过渡封接部分构成；

光电阴极，位于所述密封壳体内部的球状部分并位于上表面；

双聚焦极，用于收集由光电阴极产生的光电子，其置于所述密封壳体的内部，并且在其被铟封至过渡封接部分时自动触动并向径向尺寸自动扩张，形成碗形结构，并露出二次聚焦极结构；