飞瓦非真空管检测器组装件制造技术

在一个实施方式中，提供了一种使用一个或多个光电二极管的飞瓦灵敏度光学检测器，旨在作为对基于光电倍增管的光子计数单元的替代。

Flying Watt Non-Vacuum Tube Detector Assembly

In one embodiment, a flywatt sensitivity optical detector using one or more photodiodes is provided as an alternative to a photon counting unit based on a photomultiplier tube.

【技术实现步骤摘要】
飞瓦非真空管检测器组装件本申请是国际申请日为2014年03月17日、中国国家阶段申请号为201480027584.X、题为“飞瓦非真空管检测器组装件”的专利技术专利申请的分案申请。
技术介绍
光电倍增管(简称PMT)——真空管类的、更具体地真空光电管类的成员——是对紫外、可见光和近红外电磁谱范围内的光极其灵敏的检测器。遗憾的是，当前制造PMT的技术是繁琐而昂贵的过程。由于这些挑战，许多制造商已经选择停止生产PMT。除了制造问题之外，虽然PMT高度敏感，但当过多的光到达PMT时，它还容易饱和。
技术实现思路
通过本文所述的装置和方法的至少一些实施方式，克服了关联于现有技术的至少一些缺点。在一个实施方式中，提供了一种使用一个或多个光电二极管的飞瓦(femtowatt)灵敏度光学检测器，旨在作为对基于光电倍增管的光子计数单元的替代。在一些实施方式中，系统包括四个主要组件：多个光电二极管，其通过产生与检测到的光功率(光子数目)成比例的电流形式的电信号来充当光学传感器。1)模拟放大系统，其在每个光电二极管上包含高增益跨阻抗放大器(TIA)和缓冲器，随后是全差分放大器用以结合多个TIA的输出。2)数字采集系统，其包含模数转换器(ADC)，随后是可编程处理器，该可编程处理器联接至中央处理器和板载存储器。所述可编程处理器实现数据采集算法，诸如求平均算法或其他算法。3)所述可编程处理器上的多个数模转换器(DAC)，其用于提供反馈控制——一个数模转换器用于在所述差分放大器中进行偏移调整，而一个数模转换器用以设置所述ADC的参考电平。4)机械外壳模块，在其中包含所述电子器件。提供本专利技术内容来以简化形式介绍挑选出的概念，所述概念在以下具体实施方式中进一步描述。本
技术实现思路
并不旨在确定请求保护的主题的关键特征或主要特征，也不旨在用于限制请求保护的主题的范围。援引并入本说明书中所提及的所有出版物、专利和专利申请均通过引用而并入于此，程度犹如具体地和个别地指出要通过引用而并入每一个别出版物、专利或专利申请。然而，在本文明确公开的内容与通过引用并入于此的文档内容之间出现冲突的情况下，以本文明确公开的内容为准。附图说明图1至图3示出了根据本文所述实施方式的系统的示意图。图4至图5示出了根据本文所述实施方式的系统的示意图。图6示出了根据本文所述至少一个实施方式的、使用反射器的本文中一个组装件的侧视图。图7示出了根据本文所述至少一个实施方式的、使用反射器的本文中一个组装件的透视图。图8示出了根据本文所述实施方式的组装件的示意图。具体实施方式应当理解，前文的概括描述和以下的详细描述都仅仅是示例性的和解释性的，并且不对所要求保护的本专利技术构成限制。可以注意到，如本说明书和所附权利要求书中所使用，单数形式“一个”、“一种”和“该”等包括复数指代对象，除非上下文另有明确规定。因此，举例而言，提到“一种材料”可以包括多种材料的混合物，提到“一种化合物”可以包括多种化合物等。本文引用的参考文献通过特此引用而全文并入于此，除非它们达到与本说明书中明确阐述的教导相冲突的程度。在本说明书中以及在随后的权利要求书中，将会提到若干术语，这些术语应被定义为具有以下含义：“可选的”或“可选地”意指随后描述的事件可能发生或者可能不发生，从而该描述包括发生该事件的情况和不发生该事件的情况。例如，如果装置可选地包含针对样品收集单元的特征，这意味着该样品收集单元可能存在或者可能不存在，并且因此，该描述同时包括其中装置具备该样品收集单元的结构和其中不存在该样品收集单元的结构。本文所使用的术语“基本上的”意指多于最小的或不显著的量；并且“基本上地”意指多于最小地或不显著地。因此，举例而言，本文所使用的短语“基本上不同的”表示两个数值之间足够高的差异程度，以至于本领域技术人员将会认为这两个值之间的差异在由所述值所测量的特性的背景内具有统计显著性。因此，作为基准值或比较值的函数，两个基本上不同于彼此的值之间的差异通常大于约10％，并且可大于约20％，优选大于约30％，优选大于约40％，优选大于约50％。本文所使用的“样品”可以是但不限于血液样品或血液样品的一部分，可以是任何合适的尺寸或体积，并且优选地是小尺寸或体积。在本文公开的测定和方法的一些实施方式中，可以使用小体积血液样品或者不超过血液样品的小体积部分来进行测量，其中小体积包括不超过约5mL；或者包括不超过约3mL；或者包括不超过约2mL；或者包括不超过约1mL；或者包括不超过约500μL；或者包括不超过约250μL；或者包括不超过约100μL；或者包括不超过约75μL；或者包括不超过约50μL；或者包括不超过约35μL；或者包括不超过约25μL；或者包括不超过约20μL；或者包括不超过约15μL；或者包括不超过约10μL；或者包括不超过约8μL；或者包括不超过约6μL；或者包括不超过约5μL；或者包括不超过约4μL；或者包括不超过约3μL；或者包括不超过约2μL；或者包括不超过约1μL；或者包括不超过约0.8μL；或者包括不超过约0.5μL；或者包括不超过约0.3μL；或者包括不超过约0.2μL；或者包括不超过约0.1μL；或者包括不超过约0.05μL；或者包括不超过约0.01μL。本文所使用的术语“服务点位置”可以包括受试者可在其中接受服务(例如，检测、监测、治疗、诊断、指导、样品收集、ID验证、医疗服务、非医疗服务等)的位置，并且可以包括但不限于受试者的住所、受试者的工作场所、医疗保健提供者(例如，医生)的位置、医院、急诊室、手术室、诊所、医疗保健专业人员的办公室、实验室、零售商[例如药房(例如，零售药房、临床药房、医院药房)、药店、超市、杂货店等]、交通工具(例如，轿车、舟船、卡车、公共汽车、飞机、摩托车、救护车、移动单元、消防车/救火车、应急车辆、执法车辆、警车或者被配置用于将受试者从一个点运送到另一点的其他载具等)、巡回医疗保健单元、移动单元、学校、日托中心、安检地点、作战地点、医疗辅助生活住所、政府机关、办公建筑、帐篷、体液样品采集地点(例如，血液收集中心)、受试者可能希望进入的地点的入口处或其附近的场所、受试者可能希望访问的装置处或其附近的场所(例如，计算机的位置——如果受试者希望访问计算机)、样品处理装置接收样品的位置，或者本文其他各处所描述的任何其他服务点位置。现参考图1，图中示出了光电二极管(PD)相对于化学发光样品10的放置的一个非限制性示例。箭头20指示出光子的发射方向。在一个非限制性示例中，光电二极管30和40在零偏压模式下操作——这确保了噪声的来源仅有热噪声。它们位于尽可能靠近化学发光样品之处，从而允许收集尽可能多的发射光。此外，成对的光电二极管位于样品的相等且相对侧，从而确保光的对称收集。图1图示了两个光电二极管的放置，并且该设计易于扩展到多个光电二极管。在一个非限制性示例中，每个光电二极管的输出是与光入射量成比例的电流。这对于在时间上恒定发射的样品生成DC电流。通过示例而非限制的方式而言，针对光电二极管30和40使用具有以下性质的硅光电二极管：大活性区、低噪声等效功率、高灵敏度(在量子效率百分比或响应率A/W方面)。模拟放大系统现参考图2，将会描述适合于耦合至光电二极管30和/或40的模拟放大系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：至少一个光电二极管；模拟放大系统，其在每个光电二极管上包括高增益跨阻抗放大器(TIA)和缓冲器，随后是全差分放大器用以结合多个TIA的输出；以及数字采集系统，其包括至少一个模数转换器(ADC)，随后是可编程处理器，该可编程处理器联接至中央处理器和板载存储器。

【技术特征摘要】
2013.03.15 US 61/801,9961.一种装置，包括：至少一个光电二极管；模拟放大系统，其在每个光电二极管上包括高增益跨阻抗放大器(TIA)和缓冲器，随后是全差分放大器用以结合多个TIA的输出；以及数字采集系统，其包括至少一个模数转换器(ADC)，随后是可编程处理器，该可编程处理器联接至中央处理器和板载存储器。2.根据前述权利要求中任一项所述的装置，还包括机械外壳模块，在其中包含所述电子器件。3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述可编程处理器实现数据采集算法(长时间平均值或中值)。4.根据权利要求1所述的装置，还包括所述可编程处理器上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·莫汉，M·马丁内斯，
申请(专利权)人：赛拉诺斯知识产权有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US