一种EMCCD制冷测试装置

技术领域：

本发明涉及CCD测试领域，具体地说就是一种EMCCD制冷测试装置。

背景技术：

本发明涉及EMCCD测试技术领域，具体是一种包含制冷器和温度传感器的EMCCD制冷测试系统。

电子倍增CCD（Electron Multiplication Charge Coupled Device，EMCCD）是微光成像领域的重大突破，它通过嵌入可控的增益寄存器使信号电荷在转移过程中得到放大倍数，从而实现了全固态成像，EMCCD具有高灵敏度、高帧频特点，信噪比受温度影响严重，温度越低，暗信号噪声越小，其电子倍增增益越大，从而其信噪比越高。因此对EMCCD制冷能极大提高其性能。

目前EMCCD大多采用制冷封装技术，其中半导体制冷（TEC）是制冷EMCCD芯片广泛采用的技术。采用制冷封装的EMCCD进行测试时一般需要其工作在0℃或者更低的固定温度下进行，由于制冷片制冷时，背面会产生热量，如果不及时将热量传导出去，将严重影响制冷片的性能，使得EMCCD芯片的工作温度不能保持在恒定温度下。而传统的EMCCD制冷测试可采用将器件放置到高低温箱中去，但是连接线路会非常长，影响EMCCD高帧频下的性能测试和评估。

发明内容：

本发明就是为了克服现有技术中的不足，一种EMCCD制冷测试装置。

本申请提供以下技术方案：

一种EMCCD制冷测试装置，其特征在于：它包括外罩，在外罩内设有测试架，在测试架上方的外罩内连接有光源，在外罩上还通入有与测试架对应配合的冷却水进管和冷却水出管，在冷却水进管上设有控制阀,在外罩外侧还设有与测试架、光源以及控制阀形成电信号连接配合的数据处理控制单元。

在上述技术方案的基础上，还可以有以下进一步的技术方案：

所述的测试架包括底板,在底板上设有两个与EMCCD器件引脚对应配合的插座, 插座之间设有与冷却水进管和冷却水出管连接配合的换热器,在换热器上设有压板, 在压板两端设有与底板连接的锁栓，在压板与底板之间锁栓上穿套有弹簧。

所述的数据处理控制单元中包括上位机，测试机，TEC控制器。

发明优点：

本发明结构简单、使用方便、测试效果好，能对EMCCD进行稳定低温的测试。特别是采用水冷散热方式实现EMCCD制冷工作时的散热，散热效果良好，可以实现-20℃的EMCCD性能测试。

附图说明：

图1是本发明的原理结构示意图；

图2是EMCCD装配到测试架2上时结构示意图；

图3是图2的爆炸结构示意图。

具体实施方式：

如图1-3所示，一种EMCCD制冷测试装置，它包括外罩1，在外罩1内设有测试架2，在测试架2上的外罩1上连接有光源1a，所述的光源1a为现有技术中的能调节光线强弱的电灯。

所述的测试架2包括长方形的底板2a,在底板2a中部上设有两个与EMCCD器件的引脚对应配合的插座2b。所述的两个插座2b沿底板2a的宽度方向上间隔分布，在每个插座2b的外侧的侧壁上均分布有一组与待测试的EMCCD器件6的引脚6a对应配合的插槽2k。

在所述的两个插座之间插设有一个沿底板2a长度方向分布的换热器2c，换热器2c的两个侧壁分别与不同的插座2b的内侧壁接触。在换热器2c一侧的一端端部设有冷却水进口2h，在换热器2c同侧的另一端设有冷却水出口2g。

在换热器2c顶部设有沿底板2a平行分布的压板2d，在压板2d两端的端部均穿设有与底板2a连接的螺栓2e，在压板2d与底板2a之间锁栓2e上还穿套有弹簧2f。所述的压板2d与换热器2c也可以是一体式结构。

在外罩1上分别通入与冷却水进口2h连通的冷却水进管3和与冷却水出口2g连通的冷却水出管4，在外罩1外侧的冷却水进管3上还设有控制流量的控制阀3a。

在外罩1外侧设有数据处理控制单元5所述的控制单元5通过线缆与分别与测试架2、光源1a以及控制阀3a形成电信号连接配合。所述的数据处理控制单元5中包括上位机5a，测试机5b，TEC控制器5c。

工作过程：

首先将待检测的EMCCD器件6放置在压板2d上，使得EMCCD器件6两侧的引脚6a分别插入对应插座2b的插槽2k内并与插槽槽壁贴合。

而后将冷却水进管3与冷却水进口2h连通，在冷却水出管4与冷却水出口2g连通，而后将数据处理控制单元5上的一条线缆的插头与底板2a内部的插口连接，使得底板2a、插座2b以及EMCCD器件6与数据处理控制单元5形成电信号连接配合。再将数据处理控制单元5上的另外一个线缆的插头与光源1a连通并与其形成电连接。

而后将外罩倒扣在测试架2上，从而隔绝外部的光线，避免了测试时外界光信号的干扰。

数据处理控制单元5中的上位机5a通过控制测试机5b，给放置于测试架2上的EMCCD器件6提供电源信号、脉冲驱动信号和光信号，同时测试机5b将EMCCD器件6的输出信号处理后反馈给上位机5a，上位机5a对接收的信号进行成像显示与数据处理。与此同时，上位机5a通过控制测试机5b对光源1a发出电信号控制其释放的光亮的强度。

数据处理控制单元5中的上位机5a通过控制TEC控制器5c给放置于给放置测试架2上的EMCCD器件提供制冷控制信号和温度传感器控制信号，同时TEC控制器5c将EMCCD器件工作的温度值反馈给上位机5a。

数据处理控制单元5中的上位机5a根据TEC控制器5c和测试机5b反馈的数据控制控制阀3a开合的大小进而控制冷却水的流量，从而控制EMCCD器件的温度（为方便视图、图中未显示与控制阀3a连通的线缆）。