【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及量子通信，特别是涉及一种制冷盒、单光子探测装置及其制备方法。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、单光子探测器基于雪崩光电二极管(apd)技术实现，apd工作时需要制冷到-40℃以下从而抑制热噪声，因此在设计过程中对结构及散热有很高的要求。
3、现有技术中有采用将四个apd及其控制电路集成在一个制冷盒内形成单光子探测器的方式，当其中一个apd损坏时，需要将整个探测器模块及制冷盒拆开；另外一种方式是将单个apd及其控制电路安装在一个制冷盒内，并将四个制冷盒与主控电路固联形成四通道的单光子探测器，采用此种方式时，当其中一个apd损坏时，则需要将整个探测器模块拆开，以上现有技术中的单光子探测器拆卸维修均不便。
4、由于制冷盒需要良好的气密性，才能保证在使用过程中不会出现水汽凝结的情况，现有技术中制冷盒内部利用密封圈进行密封，但是该种密封方式的气密性较差，密封圈长期使用容易老化，无法保证密封效果。
5、另外，在现有的制冷盒安装方式中，将apd固定在管夹上，管夹通过螺钉单侧锁紧apd，再通过管夹压接架压接在半导体制冷器(tec)上以进行压紧固定，但是，由于在安装过程中管夹左右不平整，会导致压接后tec两侧受力不均，在长期使用时会致使其晶粒断裂。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提出了一种制冷盒、单光子探测装置及其制备方法，制冷盒盒体采用平行封焊工艺进行连接密
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种制冷盒，包括：盒体、半导体制冷器、保护罩、管夹、雪崩光电二极管、温度传感器、偏压板和压块；
4、所述盒体包括平行封焊连接的底板、环框和盖板；
5、所述底板上设半导体制冷器，在半导体制冷器的顶面放置有保护罩和管夹；
6、所述管夹置于保护罩内，所述保护罩和管夹的一侧均设有第一开孔和第二开孔，所述第一开孔和第二开孔用于分别固定雪崩光电二极管和温度传感器，所述保护罩和管夹的另一侧均设有第三开孔，所述第三开孔用于穿过雪崩光电二极管的第一引脚；
7、所述偏压板为凹形结构，所述保护罩、管夹、雪崩光电二极管和温度传感器位于偏压板的凹形开口内，所述雪崩光电二极管的第一引脚通过第三开孔与偏压板连接；
8、所述环框上设有凸台，偏压板的四角固定在凸台上；
9、所述偏压板上设压块，所述底板上设有螺柱，所述压块的一侧设有与凸台匹配连接的第一立柱，另一侧设有与螺柱匹配连接的第二立柱，且所述第二立柱从偏压板的凹形开口内穿过与螺柱匹配连接。
10、作为可选择的实施方式，所述底板上设有限位块，所述半导体制冷器设于限位块处。
11、作为可选择的实施方式，所述半导体制冷器和底板之间涂导热硅脂。
12、作为可选择的实施方式，所述保护罩和管夹上设有相互匹配的固定孔，以将管夹固定在保护罩内。
13、作为可选择的实施方式，所述环框的两侧设有第二引脚，所述偏压板的两侧设有与第二引脚一一对应的凹口，所述第二引脚放置在凹口中通过焊接固定。
14、作为可选择的实施方式，所述底板的一侧设置两个螺柱，所述环框内的四周设置四个高度一致的凸台，且四个凸台距底板的高度一致。
15、作为可选择的实施方式，所述第一立柱对准偏压板的一侧以及位于同侧的两个凸台，所述偏压板和压块共用两个凸台。
16、作为可选择的实施方式，所述压块的一侧固定在螺柱上，另一侧固定在凸台上，采用定扭扳手使两侧固定时受力一致，以整体压紧管夹及保护罩时半导体制冷器受力平衡。
17、作为可选择的实施方式，所述第一立柱的高度与偏压板的厚度之和等于第二立柱的高度。
18、作为可选择的实施方式，所述保护罩的底部设有凸起部，所述凸起部用于将保护罩卡在半导体制冷器上。
19、作为可选择的实施方式，所述第三开孔的数量和位置分布与第一引脚的数量和位置分布一致。
20、作为可选择的实施方式，所述管夹的上部包括夹持部和限位部，下部为一体式设计；其中，所述管夹第一开孔所在位置为夹持部，所述管夹第三开孔所在位置为限位部，夹持部和限位部分体式设计。
21、第二方面，本专利技术提供一种单光子探测装置，包括：箱体，以及设于箱体内的风冷散热器、控制电路板和第一方面所述的制冷盒；所述风冷散热器设于箱体的底座上，所述风冷散热器的顶部设置控制电路板和制冷盒。
22、作为可选择的实施方式，所述制冷盒环框两侧的第二引脚焊接在控制电路板上。
23、作为可选择的实施方式，所述控制电路板设有凹形开口，凹形开口的形状与制冷盒的形状相匹配，制冷盒设于凹形开口内。
24、作为可选择的实施方式，所述箱体包括底座、顶盖、第一面板和第二面板；所述第一面板和第二面板分别设于底座相对的两个侧面上，底座另外两个相对的侧面上设有通风口，所述顶盖设于底座的顶面，顶盖与底座和第一面板卡接，顶盖与第二面板通过螺钉连接。
25、第三方面，本专利技术提供一种第二方面所述的单光子探测装置的制备方法，包括：
26、将制冷盒盒体的底板与环框通过平行封焊方式进行密封连接；
27、将半导体制冷器置于底板上；
28、将管夹装入保护罩中，将雪崩光电二极管穿过保护罩第一开孔放置于管夹第一开孔中，并将雪崩光电二极管的第一引脚从管夹和保护罩的第三开孔中穿出；将温度传感器通过保护罩第二开孔安装在管夹第二开孔内，并通过保护罩和管夹上的固定孔固定管夹，将保护罩与管夹置于半导体制冷器的上方；
29、将偏压板固定在盒体环框内的凸台上，将保护罩、管夹、雪崩光电二极管和温度传感器置于偏压板的凹形开口内，将环框两侧的第二引脚放置在偏压板两侧的凹口中进行焊接，将从第三开孔中穿出的雪崩光电二极管的第一引脚焊接在偏压板上；
30、将压块一侧的第一立柱固定在偏压板及凸台上，另一侧的第二立柱固定在底板上的螺柱上；
31、将盖板与环框通过平行封焊方式进行密封连接，完成对制冷盒的组装；
32、在底座上固定连接风冷散热器，在风冷散热器的顶部连接控制电路板和制冷盒，且将制冷盒的第二引脚焊接在控制电路板上；
33、在底座相对的两个侧面上固定安装第一面板和第二面板，另外两个相对的侧面上设置通风口；
34、将顶盖设于底座的顶面，并与底座和第一面板卡接，将顶盖与第二面板通过螺钉连接。
35、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
36、本专利技术的制冷盒盒体采用平行封焊的密封工艺进行连接密封，替代传统的橡胶密封圈来进行密封设计，保证制冷盒的气密性，不易老化。
37、本专利技术优化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种制冷盒，其特征在于，包括：盒体、半导体制冷器、保护罩、管夹、雪崩光电二极管、温度传感器、偏压板和压块；
2.如权利要求1所述的一种制冷盒，其特征在于，所述底板上设有限位块，所述半导体制冷器设于限位块处。
3.如权利要求1所述的一种制冷盒，其特征在于，所述半导体制冷器和底板之间涂导热硅脂。
4.如权利要求1所述的一种制冷盒，其特征在于，所述保护罩和管夹上设有相互匹配的固定孔，以将管夹固定在保护罩内。
5.如权利要求1所述的一种制冷盒，其特征在于，所述环框的两侧设有第二引脚，所述偏压板的两侧设有与第二引脚一一对应的凹口，所述第二引脚放置在凹口中通过焊接固定。
6.如权利要求1所述的一种制冷盒，其特征在于，所述底板的一侧设置两个螺柱，所述环框内的四周设置四个高度一致的凸台，且四个凸台距底板的高度一致。
7.如权利要求6所述的一种制冷盒，其特征在于，所述第一立柱对准偏压板的一侧以及位于同侧的两个凸台，所述偏压板和压块共用两个凸台。
8.如权利要求1所述的一种制冷盒，其特征在于，所述压块的一侧固定在
9.如权利要求1所述的一种制冷盒，其特征在于，所述第一立柱的高度与偏压板的厚度之和等于第二立柱的高度。
10.如权利要求1所述的一种制冷盒，其特征在于，所述保护罩的底部设有凸起部，所述凸起部用于将保护罩卡在半导体制冷器上。
11.如权利要求1所述的一种制冷盒，其特征在于，所述第三开孔的数量和位置分布与第一引脚的数量和位置分布一致。
12.如权利要求1所述的一种制冷盒，其特征在于，所述管夹的上部包括夹持部和限位部，下部为一体式设计；其中，所述管夹第一开孔所在位置为夹持部，所述管夹第三开孔所在位置为限位部，夹持部和限位部分体式设计。
13.一种单光子探测装置，其特征在于，包括：箱体，以及设于箱体内的风冷散热器、控制电路板和权利要求1-12任一项所述的制冷盒；所述风冷散热器设于箱体的底座上，所述风冷散热器的顶部设置控制电路板和制冷盒。
14.如权利要求13所述的一种单光子探测装置，其特征在于，所述制冷盒环框两侧的第二引脚焊接在控制电路板上。
15.如权利要求13所述的一种单光子探测装置，其特征在于，所述控制电路板设有凹形开口，凹形开口的形状与制冷盒的形状相匹配，制冷盒设于凹形开口内。
16.如权利要求13所述的一种单光子探测装置，其特征在于，所述箱体包括底座、顶盖、第一面板和第二面板；所述第一面板和第二面板分别设于底座相对的两个侧面上，底座另外两个相对的侧面上设有通风口，所述顶盖设于底座的顶面，顶盖与底座和第一面板卡接，顶盖与第二面板通过螺钉连接。
17.一种权利要求13-16任一项所述的单光子探测装置的制备方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种制冷盒，其特征在于，包括：盒体、半导体制冷器、保护罩、管夹、雪崩光电二极管、温度传感器、偏压板和压块；
2.如权利要求1所述的一种制冷盒，其特征在于，所述底板上设有限位块，所述半导体制冷器设于限位块处。
3.如权利要求1所述的一种制冷盒，其特征在于，所述半导体制冷器和底板之间涂导热硅脂。
4.如权利要求1所述的一种制冷盒，其特征在于，所述保护罩和管夹上设有相互匹配的固定孔，以将管夹固定在保护罩内。
5.如权利要求1所述的一种制冷盒，其特征在于，所述环框的两侧设有第二引脚，所述偏压板的两侧设有与第二引脚一一对应的凹口，所述第二引脚放置在凹口中通过焊接固定。
6.如权利要求1所述的一种制冷盒，其特征在于，所述底板的一侧设置两个螺柱，所述环框内的四周设置四个高度一致的凸台，且四个凸台距底板的高度一致。
7.如权利要求6所述的一种制冷盒，其特征在于，所述第一立柱对准偏压板的一侧以及位于同侧的两个凸台，所述偏压板和压块共用两个凸台。
8.如权利要求1所述的一种制冷盒，其特征在于，所述压块的一侧固定在螺柱上，另一侧固定在凸台上，采用定扭扳手使两侧固定时受力一致，以整体压紧管夹及保护罩时半导体制冷器受力平衡。
9.如权利要求1所述的一种制冷盒，其特征在于，所述第一立柱的高度与偏压板的厚度之和等于第二立柱的高度。
10.如权利要求1所述的一种制冷盒，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜先常，韦塔，董军，方余强，马睿，唐世彪，
申请(专利权)人：科大国盾量子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。