專利名稱：一種流氣式mrpc恒溫測試盒的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及測試技術領域，具體來講，針對目前MRPC性能受溫度影響的測試 要求，設計一種流氣式MRPC恒溫測試盒。
背景技術：
MRPC(多氣隙電阻板室)是一種新型的氣體探測器，以其優良的時間性能和低廉 的造價，在高能物理實驗領域得到廣泛的應用。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 (QCD)。其內容是研究在極端條件下的核物質狀態，即研究由相對論核_核碰撞所產生的極 端高溫、高能量密度的核物質的性質，尋找和探測新的核物質相。這種研究對人們了解物質 更深層次的性質，對于粒子物理、核物理和有關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，中心計數率達到20kHz/cm2，效率達到90%。MRPC計數率與 其電極體電阻有直接關系，體電阻高，信號恢復慢，則計數率低。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果也證明降低玻璃電阻率，可以 提高MRPC的計數率。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。現有的MRPC測試系統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或低于室溫環境下測試。本實用新型針對這一測試要求，設計 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，滿足高計數率MRPC 不同溫度下的各項性能指標測試要求。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是如何建立一個MRPC恒溫測試環境，解決目前 高計數率MRPC各項性能指標溫度影響的測試問題，實現MRPC在高于室溫或低于室溫條件 下的各項性能指標的測試工作。為達到上述發明的目的，本實用新型所采用的技術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 子學模塊(8)、計算機實時記錄系統；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 置于金屬腔體內部，通過導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模塊通過連接螺絲(12)固定在 金屬腔體側面，并通過MRPC信號輸出接口(10)與其腔內的MRPC探測器(3)信號輸出端相 連；計算機實時記錄系統通過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，在其側面安裝有通氣口接頭(15)以及高壓接頭(14) (16)，內表面加工 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 器為導熱性能好的金屬材料，其表面通過導熱硅膠與制冷片的發熱面相連，在其表面上裝 有小型風扇。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模塊置于一個專用屏蔽盒內，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。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點1.在結構設計上，將溫度控制電路、MRPC信號輸出前端電子學模塊以及測試盒進 行一體化設計，并能獨立實現溫度恒溫控制，結構合理、實用方便；2.在性能上，實現MRPC的各項性能指標在不同溫度條件下實現恒溫測試，能高于 室溫或在低于室溫狀態下測試；3.實現計算機自動記錄不同時刻的測試盒腔內溫度，便于進行長時間連續無人值 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構示意圖。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
以下結合附圖對本發明的實施方式進行詳細的描述，本實用新型所采用的技術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模塊⑶、計算機實時記錄系統； 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部，通過導線與溫度 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模塊通過連接螺絲(12)固定在金屬腔體側面，并通過MRPC信號輸出 接口(10)與其腔內的MRPC探測器(3)信號輸出端相連；計算機實時記錄系統通過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 其側面安裝有通氣口接頭(15)以及高壓接頭(14) (16)，內表面加工成散熱溝槽(11)，便于溫度傳導；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。在其測試腔內安裝有陣列式溫度傳感器，其 通過數據線與恒溫控制電路相連接。在進行測試工作時，內部充滿工作氣體，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，從而實現測試腔 內的溫度控制，通過計算機實時記錄系統記錄測試腔內的溫度，控制溫度點的設置。圖1中的散熱器為導熱性能好的其易于加工的金屬材料，其表面通過導熱硅膠與 制冷片的發熱面相連，在其散熱面上裝有小型散熱風扇，方便將多余的熱量散發。MRPC輸出 信號前端電子學模塊置于一個專用屏蔽盒內，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。雖然結合附圖描述了本實用新型的實施方式，但是本領域普通技術人員在所附權 利要求的范圍內不需要創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模塊(8)、計算機實時記錄系統；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部，通過導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模塊通過連接螺絲(12)固定在金屬腔體側面，并通過MRPC信號輸出接口(10)與其腔內的MRPC探測器(3)信號輸出端相連；計算機實時記錄系統通過USB接口與溫度控制電路相連。
2.根據權利要求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，在其側面安裝有通氣口接頭(15)以及高壓接頭(14) (16)，內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.根據權利要求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部。
4.根據權利要求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熱性 能好的金屬材料，其表面通過導熱硅膠與制冷片的發熱面相連，在其表面上裝有小型風扇。
5.根據權利要求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 前端電子學模塊置于一個專用屏蔽盒內，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。
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模塊、計算機實時記錄系統。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部，通過導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模塊固定在金屬腔體側面并與其腔內的MRPC相連；計算機實時記錄系統通過USB接口與溫度控制電路相連。本裝置結構簡單、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 優先權日2010年6月25日
發明者丁衛撐, 李元景, 王 義, 王景波 申請人:清華大學