專利名稱：一種流氣式mrpc恒溫測試盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及測試技術(shù)領(lǐng)域，具體來講，針對目前MRPC性能受溫度影響的測試 要求，設(shè)計一種流氣式MRPC恒溫測試盒。
背景技術(shù)：
MRPC(多氣隙電阻板室)是一種新型的氣體探測器，以其優(yōu)良的時間性能和低廉 的造價，在高能物理實驗領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。MRPC-TOF(飛行時間)譜儀在其它大型高 能核物理實驗中有巨大應(yīng)用前景，德國GSI (德國重離子研究中心)中的CBM(Compressed Baryonic MatterExperiment)實驗主要通過研究高能重粒子對撞來研究量子色動力學(xué) (QCD)。其內(nèi)容是研究在極端條件下的核物質(zhì)狀態(tài)，即研究由相對論核_核碰撞所產(chǎn)生的極 端高溫、高能量密度的核物質(zhì)的性質(zhì)，尋找和探測新的核物質(zhì)相。這種研究對人們了解物質(zhì) 更深層次的性質(zhì)，對于粒子物理、核物理和有關(guān)宇宙形成及演化的研究都有非常重要的意 義。為了提高粒子鑒別能力，CBM實驗決定采用MRPC技術(shù)建造飛行時間探測器。CBM實驗 要求TOF時間分辨達到80ps，中心計數(shù)率達到20kHz/cm2，效率達到90%。MRPC計數(shù)率與 其電極體電阻有直接關(guān)系，體電阻高，信號恢復(fù)慢，則計數(shù)率低。歐洲核子中心ALICE (重離 子對撞實驗)實驗組和俄羅斯高能物理研究所的研究結(jié)果也證明降低玻璃電阻率，可以 提高MRPC的計數(shù)率。實驗表明，由于溫度會加速分子的熱運動，因此，溫度會影響玻璃電阻 率，從而影響探測器的性能。現(xiàn)有的MRPC測試系統(tǒng)通常在室溫下進行測試，很難做到恒溫 測試，也很難做到在超過40°C或低于室溫環(huán)境下測試。本實用新型針對這一測試要求，設(shè)計 了一種流氣式恒溫測試盒，具有實用簡單、操作方便、性能可靠等特點，滿足高計數(shù)率MRPC 不同溫度下的各項性能指標(biāo)測試要求。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是如何建立一個MRPC恒溫測試環(huán)境，解決目前 高計數(shù)率MRPC各項性能指標(biāo)溫度影響的測試問題，實現(xiàn)MRPC在高于室溫或低于室溫條件 下的各項性能指標(biāo)的測試工作。為達到上述發(fā)明的目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是提供一種流氣式MRPC 恒溫測試盒，其特征在于主要包括金屬腔體(18)、加熱片(5)、制冷片(13)、散熱器(17)、 保溫膜(4)、溫度傳感器陣列(9)、溫度控制電路(2)、PMT測試架(1)、MRPC輸出信號前端電 子學(xué)模塊(8)、計算機實時記錄系統(tǒng)；加熱片、制冷片分別貼到金屬腔體的外表面；散熱器 安裝在制冷片發(fā)熱面上；在加熱片外層及金屬腔體裸露面上貼有保溫膜；溫度傳感器陣列 置于金屬腔體內(nèi)部，通過導(dǎo)線與溫度控制電路相連；溫度控制電路固定在密封金屬腔體上 表面，在其上部安裝PMT測試架；MRPC輸出信號前端電子學(xué)模塊通過連接螺絲(12)固定在 金屬腔體側(cè)面，并通過MRPC信號輸出接口(10)與其腔內(nèi)的MRPC探測器(3)信號輸出端相 連；計算機實時記錄系統(tǒng)通過USB接口與溫度控制電路相連。按照本實用新型所提供的一種流氣式MRPC恒溫測試盒，其特征在于所述的金屬
3腔體為流氣式腔體，在其側(cè)面安裝有通氣口接頭(15)以及高壓接頭(14) (16)，內(nèi)表面加工 成散熱溝槽(11)，上表面為可拆卸的密封蓋子(7)，在其與蓋子接觸的邊沿處，裝有密封圈 墊(6)。按照本實用新型所提供的一種流氣式MRPC恒溫測試盒，其特征在于所述的溫度 傳感器陣列以陣列排列方式固定在金屬腔體蓋子上，并通過蓋子置于金屬腔體內(nèi)部。按照本實用新型所提供的一種流氣式MRPC恒溫測試盒，其特征在于所述的散熱 器為導(dǎo)熱性能好的金屬材料，其表面通過導(dǎo)熱硅膠與制冷片的發(fā)熱面相連，在其表面上裝 有小型風(fēng)扇。按照本實用新型所提供的一種流氣式MRPC恒溫測試盒，其特征在于所述的MRPC 輸出信號前端電子學(xué)模塊置于一個專用屏蔽盒內(nèi)，其信號輸入端接MRPC信號輸出端，其信 號輸出端接MRPC測試系統(tǒng)。綜上所述，本實用新型所提供的一種流氣式MRPC恒溫測試盒具有如下優(yōu)點1.在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，將溫度控制電路、MRPC信號輸出前端電子學(xué)模塊以及測試盒進 行一體化設(shè)計，并能獨立實現(xiàn)溫度恒溫控制，結(jié)構(gòu)合理、實用方便；2.在性能上，實現(xiàn)MRPC的各項性能指標(biāo)在不同溫度條件下實現(xiàn)恒溫測試，能高于 室溫或在低于室溫狀態(tài)下測試；3.實現(xiàn)計算機自動記錄不同時刻的測試盒腔內(nèi)溫度，便于進行長時間連續(xù)無人值 守的測試工作。

圖1 一種流氣式MRPC恒溫測試盒局部剖切后的結(jié)構(gòu)示意圖。其中(I)PMT測試架；⑵溫度控制電路；(3)MRPC探測器；(4)保溫膜；(5)加熱 片；(6)密封圈墊；(7)密封蓋子；(S)MRPC輸出信號前端電子學(xué)模塊；(9)溫度傳感器陣列； (IO)MRPC信號輸出接口 ； (11)散熱溝槽；(12)連接螺絲；(13)制冷片；(14) (16)高壓接頭 安裝口 ；(15)通氣口安裝口 ；(17)散熱器；(18)金屬腔體
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細的描述，本實用新型所采用的技術(shù)方案是提供一種流氣式MRPC恒溫測試盒，主要包括金 屬腔體(18)、加熱片(5)、制冷片(13)、散熱器(17)、保溫膜(4)、溫度傳感器陣列(9)、溫度 控制電路⑵、PMT測試架⑴、MRPC輸出信號前端電子學(xué)模塊⑶、計算機實時記錄系統(tǒng)； 加熱片、制冷片分別貼到金屬腔體的外表面；散熱器安裝在制冷片發(fā)熱面上；在加熱片外 層及金屬腔體裸露面上貼有保溫膜；溫度傳感器陣列置于金屬腔體內(nèi)部，通過導(dǎo)線與溫度 控制電路相連；溫度控制電路固定在密封金屬腔體上表面，在其上部安裝PMT測試架；MRPC 輸出信號前端電子學(xué)模塊通過連接螺絲(12)固定在金屬腔體側(cè)面，并通過MRPC信號輸出 接口(10)與其腔內(nèi)的MRPC探測器(3)信號輸出端相連；計算機實時記錄系統(tǒng)通過USB接 口與溫度控制電路相連。本實用新型所提供的一種流氣式MRPC恒溫測試盒的金屬腔體為流氣式腔體，在 其側(cè)面安裝有通氣口接頭(15)以及高壓接頭(14) (16)，內(nèi)表面加工成散熱溝槽(11)，便于溫度傳導(dǎo)；上表面為可拆卸的密封蓋子(7)，在其與蓋子接觸的邊沿處，裝有密封圈墊(6)， 通過螺釘將整個腔體密封。采用金屬腔體一方面是便于加熱，另一方面是有效的屏蔽環(huán)境 中的電磁干擾對MRPC探測器輸出信號的影響。在其測試腔內(nèi)安裝有陣列式溫度傳感器，其 通過數(shù)據(jù)線與恒溫控制電路相連接。在進行測試工作時，內(nèi)部充滿工作氣體，并通過通氣口進行流氣式充氣。通過恒溫 控制電路，以測試盒內(nèi)的溫度作為反饋量來控制制熱片和制熱片的通斷，從而實現(xiàn)測試腔 內(nèi)的溫度控制，通過計算機實時記錄系統(tǒng)記錄測試腔內(nèi)的溫度，控制溫度點的設(shè)置。圖1中的散熱器為導(dǎo)熱性能好的其易于加工的金屬材料，其表面通過導(dǎo)熱硅膠與 制冷片的發(fā)熱面相連，在其散熱面上裝有小型散熱風(fēng)扇，方便將多余的熱量散發(fā)。MRPC輸出 信號前端電子學(xué)模塊置于一個專用屏蔽盒內(nèi)，其信號輸入端接MRPC信號輸出端，其信號輸 出端接MRPC測試系統(tǒng)。雖然結(jié)合附圖描述了本實用新型的實施方式，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在所附權(quán) 利要求的范圍內(nèi)不需要創(chuàng)作性勞動就能做出的各種變形或修改仍屬本專利的保護范圍。
權(quán)利要求一種MRPC恒溫測試盒，其特征在于主要包括金屬腔體(18)、加熱片(5)、制冷片(13)、散熱器(17)、保溫膜(4)、溫度傳感器陣列(9)、溫度控制電路(2)、PMT測試架(1)、MRPC輸出信號前端電子學(xué)模塊(8)、計算機實時記錄系統(tǒng)；加熱片、制冷片分別貼到金屬腔體的外表面；散熱器安裝在制冷片發(fā)熱面上；在加熱片外層及金屬腔體裸露面上貼有保溫膜；溫度傳感器陣列置于金屬腔體內(nèi)部，通過導(dǎo)線與溫度控制電路相連；溫度控制電路固定在密封金屬腔體上表面，在其上部安裝PMT測試架；MRPC輸出信號前端電子學(xué)模塊通過連接螺絲(12)固定在金屬腔體側(cè)面，并通過MRPC信號輸出接口(10)與其腔內(nèi)的MRPC探測器(3)信號輸出端相連；計算機實時記錄系統(tǒng)通過USB接口與溫度控制電路相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MRPC恒溫測試盒，其特征在于所述的金屬腔體為流氣 式腔體，在其側(cè)面安裝有通氣口接頭(15)以及高壓接頭(14) (16)，內(nèi)表面加工成散熱溝槽 (11)，上表面為可拆卸的密封蓋子(7)，在其與蓋子接觸的邊沿處，裝有密封圈墊(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MRPC恒溫測試盒，其特征在于所述的溫度傳感器陣列 以陣列排列方式固定在金屬腔體蓋子上，并通過蓋子置于金屬腔體內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MRPC恒溫測試盒，其特征在于所述的散熱器為導(dǎo)熱性 能好的金屬材料，其表面通過導(dǎo)熱硅膠與制冷片的發(fā)熱面相連，在其表面上裝有小型風(fēng)扇。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MRPC恒溫測試盒，其特征在于所述的MRPC輸出信號 前端電子學(xué)模塊置于一個專用屏蔽盒內(nèi)，其信號輸入端接MRPC信號輸出端，其信號輸出端 接MRPC測試系統(tǒng)。
專利摘要本實用新型公開了一種流氣式MRPC恒溫測試盒，主要包括金屬腔體、加熱片、制冷片、散熱器、保溫膜、溫度傳感器陣列、溫度控制電路、PMT測試架、MRPC輸出信號前端電子學(xué)模塊、計算機實時記錄系統(tǒng)。加熱片、制冷片分別貼到金屬腔體的外表面；散熱器安裝在制冷片發(fā)熱面上；在加熱片外層及金屬腔體裸露面上貼有保溫膜；溫度傳感器陣列置于金屬腔體內(nèi)部，通過導(dǎo)線與溫度控制電路相連；溫度控制電路固定在密封金屬腔體上表面，在其上部安裝PMT測試架；MRPC輸出信號前端電子學(xué)模塊固定在金屬腔體側(cè)面并與其腔內(nèi)的MRPC相連；計算機實時記錄系統(tǒng)通過USB接口與溫度控制電路相連。本裝置結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，用于MRPC恒溫測試。
文檔編號G01N33/00GK201725233SQ20102024989
公開日2011年1月26日 申請日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者丁衛(wèi)撐, 李元景, 王 義, 王景波 申請人:清華大學(xué)