[发明专利]光电倍增管动态范围测试方法及装置

权利要求书

1.一种光电倍增管动态范围测试装置，其特征在于，包括光源系统、暗箱、电子学系统和计算机系统，其中：

所述光源系统被设置用于周期性的输出不同强度的脉冲光，作为光电倍增管动态范围的测试光源；

所述暗箱用于容纳光电倍增管并为其提供黑暗的测试环境，光电倍增管通过工装安装在暗箱内；光源系统通过光纤与暗箱连接，向暗箱中导入测试用的脉冲光，照射到光电倍增管的光电阴极；光电倍增管输出与光脉冲一一对应的周期性不同强度的脉冲信号；

所述电子学系统与所述光源系统电连接，用于控制光源系统提供不同频率和相位的脉冲光；所述电子学系统还与所述暗箱内的光电倍增管电连接，用于接收并测量光电倍增管输出的脉冲信号；

所述计算机系统，与所述电子学系统电连接，用于获取电子学系统的测量结果并进行分析，得到光电倍增管的动态范围测试结果；

所述光源系统包括光源系统底座、光源系统暗箱、旋转电机、旋转轴、光源组件、光源衰减组件以及光纤接头，其中：

光源系统底座用于支撑并固定光源系统暗箱；

旋转电机安装在光源系统暗箱外部的一侧，并与旋转轴连接，带动旋转轴按受控的频率进行旋转；

旋转轴穿过光源系统暗箱的侧壁安装在光源系统暗箱中间，用于传递旋转电机的转动；

光源组件固定在光源系统暗箱的左侧上端，用于输出可控制强度的脉冲光；

光源衰减组件通过旋转固定孔安装在旋转轴上，并随同旋转轴同步转动，从而周期性地以不同倍率的衰减准直后的光束；

光纤接头安装在光源系统暗箱的右侧上端外面，与光源组件输出的脉冲光束同轴，用于接收光源组件输出的脉冲光以及连接光纤，将接收到的脉冲光耦合到光纤中，从而导入暗箱内、照射到光电阴极上；

所述旋转电机的转动频率由电子学系统控制，并且转动频率等于光源组件的脉冲频率与光源衰减组件的衰减片数量的乘积。

2.根据权利要求1所述的光电倍增管动态范围测试装置，其特征在于，所述电子学系统通过高压电缆，将电子学系统产生的高电压输入到光电倍增管电压加载电极，并且通过同轴电缆与光电倍增管的阳极引出端连接，接收光电倍增管输出的脉冲信号。

3.根据权利要求1所述的光电倍增管动态范围测试装置，其特征在于，所述光源组件包括光源暗盒、同轴接头、光源固定底座、激光二极管、准直透镜和光源出口，其中：

光源暗盒用于隔离光源组件外部的光子，提供暗室环境；

同轴接头固定在光源暗盒外面，同轴接头的屏蔽层与光源暗盒电性能连接，同轴接头的芯与光源固定底座正接线柱电性能连接，通过同轴接头将激光二极管的驱动脉冲施加到光源固定底座上；

光源固定底座安装在光源暗盒内部，光源固定底座的负接线柱与光源暗盒电性能连接，并用于固定激光二极管，以及将激光二极管的驱动脉冲施加到激光二极管上，驱动其发射脉冲光；

准直透镜安装在光源暗盒里面，一侧正对着激光二极管，用于将激光二极管发出的光进行准直；

光源出口开在光源暗盒右侧中心位置，用于将准直后的脉冲光输送到光源暗盒里面。

4.根据权利要求1所述的光电倍增管动态范围测试装置，其特征在于，所述光源衰减组件包括旋转板、衰减片和旋转轴固定孔，其中：

旋转板外表面为黑色；

多片衰减片周期性地安装在旋转板上，衰减片的圆心在与旋转板同心的圆弧上；

旋转板通过旋转固定孔安装在旋转轴上，并随同旋转轴同步转动，带动衰减片进行转动。

5.根据权利要求4所述的光电倍增管动态范围测试装置，其特征在于，所述圆弧顶端与光源组件输出的准直脉冲光路相交且垂直，相邻衰减片等间距，用于将光源组件输出的准直脉冲光进行不同倍率的衰减。

6.根据权利要求4所述的光电倍增管动态范围测试装置，其特征在于，所述衰减片的数量为5~15片，每片衰减片的衰减倍率不同，其中最小衰减倍率为1倍，最大衰减倍率在1000~10000倍。

7.根据权利要求4、5、6中任意一项所述的光电倍增管动态范围测试装置，其特征在于，所述旋转电机为伺服电机或步进电机。