發(fā)布時間：2018-01-19 12:29

  本文關(guān)鍵詞： 單光電子譜 光電倍增管 Labview VME 均勻性　出處：《中國科學院研究生院(西安光學精密機械研究所)》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：中微子物理在未來10年到20年間將是非�；钴S的研究領(lǐng)域。中微子探測是其研究的首要工作,大面積微通道板型光電倍增管(Micro Channel Plate photomultiplier tube,MCP-PMT)是中微子實驗必不可少的探測裝置,其性能指標對中微子實驗的下一步進展起關(guān)鍵性作用。目前,國外光電倍增管(photomultiplier tube,PMT)的生產(chǎn)廠商主要有:日本Hamamatsu(濱松公司)、美國BURLE、俄羅斯BINP,其中,最具實力的是日本濱松公司,已成功參加多個國際中微子探測實驗項目,能批量生產(chǎn)5英寸、8英寸、15英寸、20英寸的球面PMT。相比之下,國內(nèi)在大面積PMT生產(chǎn)方面仍處于落后狀態(tài)。因此大面積PMT的研究勢在必行。為實現(xiàn)MCP-PMT在單光電子譜、量子效率、光電陰極均勻性等基本性能上的項目要求,在實際使用MCP-PMT之前,必須對其性能參數(shù)進行精確測試,確保性能參數(shù)滿足項目需求。為此我們研制了一套精確并快速的大面積MCP-PMT測試系統(tǒng),該系統(tǒng)可以實現(xiàn)對單個2~20英寸的PMT進行性能測試。測試系統(tǒng)主要包括測試暗箱、LED光源、DAQ數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、Labview[1-24]數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等。測試暗箱為專業(yè)定制的大面積MCP-PMT測試暗箱,每次可放置一個2~20英寸的MCP-PMT。測試光源采用固定波長為410nm的LED光源,內(nèi)置于暗箱頂部。DAQ數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)使用QDC-V965A獲取MCP-PMT的信號。測量數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理后由計算機軟件顯示讀出,以供后續(xù)處理分析。本文主要探討MCP-PMT的性能參數(shù)、該測試系統(tǒng)的研制及對MCP-PMT的測試結(jié)果進行簡要分析。研制工作主要包括硬件組成、數(shù)據(jù)獲取及數(shù)據(jù)分析等軟件應用,參數(shù)測試主要包括量子效率、單光電子譜、光電陰極均勻性及老化壽命。結(jié)果顯示:8英寸MCP-PMT的增益達到107量級,峰谷比達到2.78,光電陰極非均勻性小于10%,20英寸MCP-PMT光電陰極量子效率達到29.5%。
[Abstract]:Neutrino physics will be a very active research field in the next 10 to 20 years. Large area microchannel plate photomultiplier tube micro Channel Plate photomultiplier tube. MCP-PMTs are indispensable detection devices for neutrino experiments, and their performance plays a key role in the further development of neutrino experiments. At present, MCP-PMTs play a key role in the development of neutrino experiments. The main manufacturers of photomultiplier tubePMTs abroad are Hamamatsu (Hamamatsu, Hamamatsu, USA, BURLE, USA). Russian Penp, the most powerful of which is Japan's Hamamatsu Company, has successfully participated in a number of international neutrino detection experiments, with a production capacity of 5 inches or 8 inches or 15 inches. In contrast, the domestic production of large-area PMT is still in a backward state. Therefore, the study of large-area PMT is imperative. In order to realize MCP-PMT in single optoelectronic spectroscopy. Quantum efficiency, photocathode uniformity and other basic performance requirements, before the actual use of MCP-PMT, its performance parameters must be accurately tested. To ensure that the performance parameters meet the requirements of the project, we developed a set of accurate and fast large area MCP-PMT test system. The system can be used to test the performance of a single PMT with 20 inches. The test system mainly includes a data acquisition system called LabVIEW, which consists of a dark box LED light source and a DAQ data acquisition system. [Data processing system and so on. The test dark box is a professional custom large area MCP-PMT test dark box. A 20-inch MCP-PMTs can be placed at a time. The test light source is LED with a fixed wavelength of 410 nm. The data acquisition system built into the top of the dark box uses QDC-V965A to acquire the signal of MCP-PMT. The measurement data is processed by the data processing system and read out by the computer software. This paper mainly discusses the performance parameters of MCP-PMT, the development of the test system and the brief analysis of the test results of MCP-PMT. The research work mainly includes the composition of hardware. Data acquisition and data analysis and other software applications, parameter testing mainly includes quantum efficiency, single optoelectronic spectrum. The results show that the gain of MCP-PMT reaches 107magnitude, the ratio of peak to valley is 2.78, and the non-uniformity of photocathode is less than 10%. The quantum efficiency of 20-inch MCP-PMT photocathode is 29. 5%.
【學位授予單位】：中國科學院研究生院(西安光學精密機械研究所)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN152

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本文編號：1444188