1、中华人民共和国国家标准变像管和像增强管测试方法国家技术监督局 批准 实施主题内容与适用范围本标准规定了变像管和像增强管 以下简称电子管的光电参数测试条件和测试方法本标准适用于变像管 包括 射线像增强管和像增强管及其组件的光电参数测试测试条件环境条件除非另有规定测试的环境条件应符合 电工电子产品基本环境试验规程总则规定的正常试验大气条件温度 相对湿度 和气压测试设备测试室光电阴极对辐射灵敏 电子管的测试室应能屏蔽外界辐射 选择测试室材料包括油漆和任何不透明塑料或叠层板时还应保证在光谱的不可见光区 也不影响测试的准确性应具备屏蔽磁场和电场的装置测试装置应保证电子管的输入和输出光轴可以定位滤光片滤光
2、片的性能应不影响电子管光电参数的测试中性滤光片中性滤光片在规定波长范围内的光谱透射比应在详细规范中规定单色滤光片单色滤光片的最低峰值透射比 或 峰值透射比处的带宽 峰值波长以及在通带外规定波段内的最大透射比应在详细规范中规定漫射器漫射器的光谱透射比和发光强度的空间分布应在详细规范中规定光源优先采用单色光源 当不要求单色光源时除了测试方法允许有较宽的色温范围之外应采用经色温为 光源 标准 光源校准的钨灯光束的最大允许发散角应在详细规范中规定光电参数测试光电阴极灵敏度定义光照灵敏度光电流除以入射光通量所得的商辐照灵敏度光电流除以入射辐射功率所得的商测试程序在电子管的阴极和其他连接在一起的电极之间加
3、规定的电压 用规定的光通量或辐射功率平行于输入光轴均匀地照射光电阴极规定的面积并采用规定的滤光片 测量辐照时和未辐照时的阴极电流光电阴极灵敏度按式 计算式中 光通量或辐射功率 或辐照时的阴极电流 包括漏电流和光电阴极的暗电流 或未辐照时的阴极电流包括漏电流和光电阴极的暗电流 或在计算灵敏度时采用光通量或辐射功率分别地得出光照灵敏度 或辐射灵敏度本试验只适用于那些可以连通各电极的电子管在详细规范中应规定的条件电子管的工作条件光电阴极被辐照的面积光电阴极和其他连在一起的电极之间的电压光通量和 或辐射功率光源特性见 条滤光片要求见 条等效背景照度定义使输出亮度增加到等于仅由于电子管暗电流而产生的平均
4、背景亮度二倍时的入射光照度测试程序按详细规范规定对电子管各电极加上电压在光电阴极上不加光照 并在规定的稳定时间之后 用规定的亮度计测量输出光轴方向上荧光屏规定面积内的平均亮度记下亮度计的读数用规定光源发出的平行于输入光轴并具有规定照度的光 均匀地照射在光电阴极上规定的面积记录亮度计的读数则等效背景照度按式 计算式中 光电阴极未加光照时 亮度计的读数光电阴极加光照时 亮度计的读数光电阴极的照度除非详细规范中另有规定 由于读数 或 有波动 应观测 秒读取 和在详细规范中应规定的条件电子管的工作条件稳定的时间无光照时光电阴极被光照的面积光电阴极的照度荧光屏被测亮度的面积亮度计的特性暗电流 线性度光源
5、特性见 条和最大发散角亮度增益或辐射增益定义亮度增益荧光屏规定面积内的输出平均亮度除以光电阴极上规定面积内规定光谱分布的均匀照度所得之商辐射增益荧光屏规定面积内规定光谱分布的平均辐射度除以投射到光电阴极上被测面积内规定光谱分布的均匀辐照度所得之商测试程序用规定光源的规定照度或辐照度平行于输入光轴均匀地照射光电阴极的规定区域 按详细规范规定对电子管各电极加电压 在规定的稳定时间之后 用规定的亮度计或辐射计测量荧光屏规定区域内的亮度或辐射度 其亮度增益或辐射增益按下式计算式中 亮度或辐射度 或照度或辐照度 或计算时 由亮度和照度求得亮度增益 由辐射度和辐照度求得辐射增益亮度增益和辐射增益还可以按下
6、式计算在详细规范中应规定的条件电子管的工作条件光源特性 见 条 和最大发散角光电阴极的照度或辐照度光电阴极被照射的面积亮度计或辐射计的相应光谱灵敏度和接收角稳定的时间荧光屏上被测亮度或辐射度的面积反向工作电压定义电子管耐反向电源电压的能力测试程序在光电阴极整个面积上均匀地照明使之达到规定的照度 该照度可以为零 在电子管的规定连接端加上规定的反向电压 并持续规定的时间撤除电压后在规定的恢复时间终了 按详细规范规定进行检测本试验只适用于带组合电源的电子管在详细规范中应规定的条件光电阴极的照度反向工作电压加反向电压的持续时间恢复时间加反向工作电压后的检测要求输出亮度的均匀性定义在规定的入射光照下 荧
7、光屏输出亮度的空间变化一般用输出亮度最大值和最小值之比来表示测试程序用规定的光源和照度平行于输入光轴均匀地照射光电阴极整个面积 按详细规范规定对电子管各电极加上电压 用目测法检测荧光屏亮度明显的不均匀性再用亮度计测量荧光屏上规定区域内输出亮度变化量这个变化量可以采用图表表示出来在详细规范中应规定的条件电子管的工作条件荧光屏被检测的面积光源特性 见 条光电阴极的照度亮度计的光谱灵敏度和接收角极限工作电压定义电子管耐极限工作电压的能力测试程序用规定照度的光照射光电阴极整个面积这个照度可以为零电子管加上工作电压并调节到规定的极限电压值 在规定的时间内观察荧光屏不允许出现明亮的光斑条纹闪光和比平均背景
8、亮度更强的其他形状的缺陷 在规定的观测时间终了 撤除极限电压后 按详细规范规定进行检测在详细规范中应规定的条件光电阴极的照度电子管的工作条件极限工作电压观测期的持续时间加极限工作电压后的检测要求输入电流定义电子管工作时流过输入电路的电流测试程序按详细规范规定对电子管各电极加上电压用规定照度的光均匀地照射光电阴极整个面积 该照度可以为零 测量流过输入端的平均电流或峰值电流在详细规范中应规定的条件电子管的工作条件光电阴极的照度供电电源的输入阻抗 如适用测量回路的电阻如适用调制传递函数定义调制传递因数与空间频率之间的关系 调制传递因数是在某一空间频率下 传递正弦波图案时 输出图像调制深度与输入图像调
9、制深度的比值测试程序按详细规范规定对电子管各电极加上电压用规定的光源和照度照射 将规定尺寸的狭缝图案聚焦于电子管的光电阴极的规定区域内 用合适的物镜将荧光屏上的像聚焦于像分析器上 分析器的正弦波图案以一定的速度扫描狭缝像对输出图像进行付立叶卷积 用规定的光电倍增管接收卷积信号得到相应于各不同空间频率的实时信号 用和各不同空间频率的基频相匹配的带通滤波器对各卷积信号实时滤波来分析光电倍增管的输出 得到各空间频率下输出信号的峰值振幅对最低空间频率信号的峰值振幅归一本试验主要适用于放大率为 的电子管在详细规范中应规定的条件是电子管的工作条件光源特性 见 条狭缝图案的尺寸狭缝图案在光电阴极面上的照度光
10、电阴极被照的面积正弦波图案光电倍增管的光谱灵敏度物镜特性像对准定义光输入中心在输出荧光屏上的像和输出中心之间的距离测试程序按详细规范规定对电子管各电极加上电压 使测试显微镜与电子管的输出光轴对准 将一个测试光点 一般是十字线的交点 投射到电子管的输入中心观测光点在屏上所成的图像 并测量它与输出中心的距离在详细规范中应规定的条件电子管的工作条件测试光点的形状和尺寸像位移定义由于电源通断而引起图像位置的变化测试程序按详细规范规定对电子管各电极加上电压使电子管输出光轴与测试显微镜对准 将测试光点一般是十字线的交点投射到电子管的输入中心 观测荧光屏上光点的图像并记下它的位置 断开电源并按照详细规范中规
11、定的程序放电然后重新供电 并在规定的稳定时间之后再测量该光点图像的位置在详细规范中应规定的条件电子管的工作条件测试光点的形状和尺寸重新供电后的稳定时间电子管的放电程序像漂移定义图像在规定时间内的移动测试程序按详细规范规定对电子管各电极加上电压 将测试光点 一般是十字线的交点 投射到电子管的输入中心在规定的稳定时间之后 使测试显微镜对准测试光点的图像 当电子管在规定的工作条件下经过规定的漂移时间之后测量此试验光点的图像与原有位置之间的偏移在详细规范中应规定的条件电子管的工作条件测试光点的形状和尺寸稳定时间漂移时间分辨率定义电子管分辨规定图像明暗细节的能力测试程序按详细规范规定对电子管各电极加上电
12、压通过一光学系统在光电阴极规定的面积上投射规定的测试图此光学系统不得明显地降低测试图的清晰度 然后用合适的放大镜观测荧光屏并调整规定光源的照度以获得最好的图像对比度 此时应能辨认出测试图的单根线条在详细规范中应规定的条件电子管的工作条件光电阴极面上投射测试图的区域测试图光源特性放大镜的放大倍数荧光屏的最大亮度定义在规定的光电阴极照度范围内 荧光屏规定区域内亮度的最大值测试程序按详细规范规定对电子管各电极加上电压用规定光源以规定的最小照度均匀照射光电阴极整个面积在所规定的照度范围内缓慢地增加照度在输出光轴方向上用规定的亮度计测量荧光屏规定区域内的亮度并记下最大亮度值和这个最大值所对应的光电阴极的
13、照度在详细规范中应规定的条件电子管的工作条件荧光屏被测的区域光电阴极照度的范围光源特性 见 条亮度计的光谱灵敏度与接收角残余气体定义电子管内残余气体的量测试程序紧贴光电阴极放置一个规定直径的不透光圆盘并与输入光轴同心 紧贴荧光屏放置一个规定直径的圆形孔阑 并与输出光轴同心 按详细规范规定对电子管各电极加上电压以规定的照度照射光电阴极 并用规定的放大镜观察荧光屏在荧光屏的中心 不应有扩散的光斑 离子斑或亮度较高的区域在详细规范中应规定的条件电子管的工作条件光电阴极的照度放大镜的放大倍数不透光圆盘的直径荧光屏上圆形孔阑的直径应比不透光圆盘在荧光屏上产生的像稍小输出寄生信号定义亮度明显高于平均背景亮
14、度并引起乱真输出信号的缺陷测试程序按详细规范规定对电子管各电极加上电压在光电阴极无辐照情况下 如果需要可采用合适的放大镜仔细观察荧光屏上规定的区域 不允许出现明亮的光斑 条纹闪光以及高于平均背景亮度的其他形状亮缺陷在详细规范中应规定的条件电子管的工作条件荧光屏被检查的区域观测条件光电阴极和荧光屏缺陷定义荧光屏上亮度分布的局部不完善性测试程序按详细规范规定对电子管各电极加上电压以一定的照度均匀照射光电阴极 并用规定的放大镜观察荧光屏在规定的范围内调节光电阴极照度使缺陷对比度最大 按详细规范规定检验缺陷在详细规范中应规定的条件电子管的工作条件放大镜的放大倍数光电阴极照度范围缺陷的规范放大率定义荧光
15、屏上输出图像尺寸与光电阴极上输入图像尺寸之比测试程序按详细规范规定对电子管各电极加上电压在电子管的光电阴极上 投射一个规定直径并与电子管输入光轴同心的圆 在光电阴极上采用合适的照度 使用测量显微镜来测定圆在荧光屏上所成像的直径 电子管的放大率为输出图像直径与输入图像直径之比在详细规范中应规定的条件电子管的工作条件投射圆直径及其公差畸变定义放大率随输入图像直径的变化测试程序按详细规范规定对电子管各电极加上电压并按照 条测量两个不同直径投射圆的放大率 畸变按下式计算式中 小直径投射圆的放大率大直径投射圆的放大率在详细规范中应规定的条件电子管的工作条件小投射圆直径及其公差大投射圆直径及其公差光电阴极
16、有效直径定义光电阴极上与输入光轴同心的最大圆的直径 该圆应在荧光屏上完整成像测试程序按详细规范规定对电子管各电极加上电压在光电阴极上投射规定直径的圆或不透明圆盘的测试图 这个圆或圆盘应与输入光轴同心 如有规定可用放大镜来观察荧光屏 调节光电阴极照度使图像对比度最佳 该圆或圆盘像的整个边缘轮廓线应清晰可见在详细规范中应规定的条件电子管的工作条件圆或圆盘的直径像旋转定义输出图像相对于输入图像的旋转角测试程序紧贴光电阴极放置规定孔阑的圆盘使孔阑与输入中心同心按详细规范规定对电子管各电极加上电压 在光电阴极上投射十字线图像 使其交点与电子管输入中心重合 用合适的具有十字线标度的低倍显微镜观察输出荧光屏
17、 在四个象限中 测量相对于输入图像的输出图像最大旋转角 见图图本试验适用于磁聚焦电子管在详细规范中应规定的条件电子管的工作条件孔阑的直径一般规定为光电阴极最小直径的形畸变定义输出图像相对于输入直线图像变成 形的几何畸变测试程序紧贴光电阴极放置规定孔阑的圆盘使孔阑与输入中心同心按详细规范规定对电子管各电极加上电压 在光电阴极上投射十字线图像 使其交点与电子管的输入中心重合 用合适的具有十字线标度的低倍显微镜观察输出荧光屏 测量每一个象限中的 和 见图 和图 这两个角度的最大差值即为 形畸变图在详细规范中应规定的条件电子管的工作条件孔阑的直径通常规定为光电阴极最小直径的转换因数定义射线像增强管输出
18、荧光屏中心区亮度与入射面中心处的 射线剂量率之比测试原理测试原理图如图 所示图被测管入射面与 射线管焦点的距离 附加过滤器与 射线管焦点的距离测试程序使电子管的入射面中心与 射线管焦点的距离为规定值 距 射线管焦点规定距离以内放置一规定的附加过滤器调节 射线管阳极电压 使电子管入射面的 射线线质 第一半阶层 达到规定值 固定 射线管阳极电压 调节 射线管的阳极电流使电子管入射面中心处的 射线剂量率达到规定值辐照电子管整个有效面积按详细规范规定对电子管各电极加上电压用亮度计测量输出荧光屏规定区域内的平均亮度 转换因数按下式计算式中 转换因数输出荧光屏平均亮度射线剂量率在详细规范中应规定的条件电子
19、管工作条件电子管入射面中心与 射线管焦点间距离附加过滤器至 射线管焦点距离附加过滤器的材料厚度纯度射线管焦点与入射面之间的总滤过量射线线质 第一半阶层射线剂量率输出荧光屏测量区域射线管电压波纹系数亮度计光谱灵敏度与接收角对比率定义电子管入射面中心区前未放置与放置 射线遮挡物时的输出荧光屏中心亮度值之比测试原理图测试原理图如图 所示图被测管入射面中心与 射线管焦点的距离测试程序使电子管入射面中心至 射线管焦点距离为规定值 射线管加规定的阳极电压 电流 使 射线束辐照电子管整个有效面积按详细规范规定在电子管各电极上加电压 用亮度计分别测出入射面有无射线遮挡圆盘时输出荧光屏中心区域的亮度 圆盘中心应
20、和荧光屏中心重合 对比率按下式计算式中 放置 射线遮挡圆盘时输出荧光屏亮度未放置遮挡圆盘时输出荧光屏亮度在详细规范中应规定的条件电子管的工作条件电子管入射面中心与 射线管焦点间距离射线遮挡圆盘的材料直径和厚度射线管阳极电压和电流输出荧光屏被测区域亮度计光谱灵敏度和接收角固定图案噪声定义复丝间固定图案噪声荧光屏显示的相邻复丝间亮度差异复丝边界固定图案噪声荧光屏显示的复丝内部与边界间的亮度差异测试程序按详细规范规定对电子管各电极加上电压以规定照度的光均匀照射整个光电阴极用规定的放大镜观察荧光屏上复丝图像的亮度变化在复丝间亮度差异最明显的区域测量复丝间固定图案噪声 用规定孔径的扫描亮度计测量对比度最
21、大的相邻复丝间的亮度 复丝间固定图案噪声按下式计算式中 复丝间的亮度差亮度平均值在复丝内部与边界间亮度差异最明显的区域测量复丝边界固定图案噪声 用规定孔径的扫描亮度计测量三个相邻复丝的边界和内部的亮度 复丝边界固定图案噪声按下式计算式中 复丝边界亮度的平均值相邻复丝亮度的平均值在详细规范中应规定的条件电子管的工作条件光电阴极的照度放大镜的倍数扫描亮度计的孔径光谱灵敏度信噪比定义在规定的电子测量系统带宽内 电子管输出信号的平均值与输出信号中噪声均方根值之比测试程序用规定的光源 规定的照度均匀照射光电阴极上规定面积按详细规范规定对电子管各极加上电压 用规定的透镜和规定的采样孔径将荧光屏上输出像聚焦
22、在规定的光电倍增管上 光电倍增管的输出电流通过规定的低通滤波器用直流电流计测光电倍增管的输出电流 用均方根电流计测低通滤波器的输出电流在无输入辐照时 应用相同方法测电子管背景信号电流和背景信号电流中噪声均方根值电子管的信噪比按下式计算式中 规化系数输出信号电流背景信号电流输出噪声电流均方根值背景噪声电流均方根值测量系统的实际噪声等效带宽规定的低通滤波器噪声等效带宽 大约在详细规范中应规定的条件电子管工作条件光源特性 见 条光电阴极上的照度光电阴极被照面积透镜特性和采样孔径光电倍增管特性电子低通滤波器的噪声等效带宽附加说明本标准由中华人民共和国机械电子工业部提出本标准由机械电子工业部南京第五十五研究所和上海医疗器械九厂负责起草本标准主要起草人谭芷琼朱生良 王宝发胡振清田金生
