一种基于SiPM的口腔X射线探测器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于SiPM的口腔X射线探测器。它包括基板，基板上设有一个CMOS图像传感器,还设有一个SiPM光电传感器；CMOS图像传感器用于抓取图像，SiPM光电传感器用于检测低剂量X射线；基板内设置有FPGA处理器和显示输出模块；CMOS图像传感器与FPGA处理器的信号输入口连接，SiPM光电传感器也与FPGA处理器的信号输入口连接；显示输出模块与FPGA处理器的信号输出口连接。本实用新型专利技术的基于SiPM的口腔X射线探测器，在CMOS图像传感器的基础上增加了一个SiPM光电传感器，可大幅提高信号传感灵敏度；可批量生产，体积小；通过使用SiPM技术，降低了成本和时间。

An oral X-ray detector based on SIPM

The utility model discloses an oral X-ray detector based on SIPM. It includes a substrate, on which there is a CMOS image sensor and a SIPM photoelectric sensor; the CMOS image sensor is used to capture images, and the SIPM photoelectric sensor is used to detect low-dose X-rays; the substrate is equipped with an FPGA processor and a display output module; the CMOS image sensor is connected with the signal input port of the FPGA processor, and the SIPM photoelectric sensor is also connected with the signal of the FPGA processor No. 1 input port is connected; the display output module is connected with the signal output port of the FPGA processor. The oral X-ray detector based on SIPM of the utility model adds a SIPM photoelectric sensor on the basis of a CMOS image sensor, which can greatly improve the sensitivity of signal sensor; can be mass produced with small volume; and can reduce the cost and time by using SIPM technology.

【技术实现步骤摘要】
一种基于SiPM的口腔X射线探测器
本技术属于医疗器械
，涉及一种基于SiPM的口腔X射线探测器。
技术介绍
口腔X射线探测器是一种用于获取数字式口内X射线图像的仪器。现有的口腔X射线探测器采用的是CMOS图像传感器和CCD图像传感器，灵敏度提高非常有限，技术参数一致性不够好，而且体积大，成本高，不能批量生产。CCD是电荷藕合器件图像传感器，CCD上感光组件的表面具有储存电荷的能力，并以矩阵的方式排列，当其表面感受到光线时，会将电荷反应在组件上，整个CCD上的所有感光组件所产生的信号，就构成了一个完整的画面。CMOS图像传感器通常由像敏单元阵列、行驱动器、列驱动器、时序控制逻辑、AD转换器、数据总线输出接口、控制接口等几部分组成，这几部分通常都被集成在同一块硅片上。无论是CCD还是CMOS，它们都是采用感光元件作为影像捕获的基本手段，CCD/CMOS感光元件的核心都是一个感光二极管，该二极管在接受光线照射之后能够产生输出电流，而电流的强度则与光照的强度对应。但在周边组成上，CCD的感光元件与CMOS的感光元件并不相同，前者的感光元件除了感光二极管之外，包括一个用于控制相邻电荷的存储单元，感光二极管占据了绝大多数面积，也就是说，CCD感光元件中的有效感光面积较大，在同等条件下可接收到较强的光信号，对应的输出电信号也更明晰。而CMOS感光元件的构成就比较复杂，除处于核心地位的感光二极管之外，它还包括放大器与模数转换电路，每个像点的构成为一个感光二极管和三颗晶体管，而感光二极管占据的面积只是整个元件的一小部分，造成CMOS传感器的开口率远低于CCD(开口率：有效感光区域与整个感光元件的面积比值)；这样在接受同等光照及元件大小相同的情况下，CMOS感光元件所能捕捉到的光信号就明显小于CCD元件，灵敏度较低；体现在输出结果上，就是CMOS传感器捕捉到的图像内容不如CCD传感器来得丰富，图像细节丢失情况严重且噪声明显。硅光电倍增管(SiPM，也称为盖革模式的雪崩二极管)可以很好地兼容核磁共振成像(MRI)，并且具有和光电倍增管媲美的增益和时间特性，是一种非常有前景的可以作为PET和PET/MRI的探测器的半导体光电传感器。SIPM光电传感器可以提供10的6次方的弱光识别，这是CMOS图像传感器和CCD图像传感器都识别不了的。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种传感灵敏度高、技术参数一致性好、体积小、成本低、能批量生产的基于SiPM的口腔X射线探测器。本技术的技术方案如下：一种基于SiPM的口腔X射线探测器，它包括基板，基板上设有一个CMOS图像传感器,还设有一个SiPM光电传感器；CMOS图像传感器用于抓取图像(是用来抓图的)，SiPM光电传感器用于检测低剂量X射线；基板内设置有FPGA处理器和显示输出模块；CMOS图像传感器与FPGA处理器的信号输入口连接，SiPM光电传感器也与FPGA处理器的信号输入口连接；显示输出模块与FPGA处理器的信号输出口连接。进一步地，所述基板上还设有USB接口，该USB接口与显示输出模块连接。所述的口腔X射线探测器，可通过USB接口与电脑或X射线成像仪连接，CMOS图像传感器获取的图像可在电脑或X射线成像仪上显示出来，SiPM光电传感器检测到的信息也可在电脑或X射线成像仪上显示出来。进一步地，所述的SiPM光电传感器，是HAMAMATSU电子公司生产的型号为S13360-6075CS的SiPM光电传感器。进一步地，所述的CMOS图像传感器，是型号为LUX1310的CMOS图像传感器芯片。进一步地，所述CMOS图像传感器的分辨率≥20lp/mm。本技术中，在CMOS图像传感器的基础上增加一个SiPM光电传感器，用来单独做检测是否有低剂量的X光源(X射线)。该SiPM光电传感器与FPGA处理器连接，FPGA处理器通过显示输出模块和USB接口与电脑或X射线成像仪连接；该SiPM光电传感器输出的信号，和CMOS图像传感器输出的信号一样，依次通过的FPGA处理器、显示输出模块和USB接口与电脑或X射线成像仪连接。本技术的基于SiPM的口腔X射线探测器具有以下功能：1、通过SiPM光电传感器来检测低剂量X射线，并启动CMOS图像传感器工作；2、通过SiPM光电传感器来检测过饱的剂量，用来截止CMOS图像传感器和X光机工作；3、用SiPM光电传感器来读出X光机的剂量。本技术的有益效果：本技术中采用SiPM光电传感器，SIPM光电传感器可以提供10的6次方的弱光识别，这是CMOS图像传感器和CCD图像传感器识别不了的。本技术中通过采用硅光电倍增管(SiPM)传感器，可大幅提高传感灵敏度。本技术的基于SiPM的口腔X射线探测器，可批量生产，体积小，大概是只有10％，批量生产不靠人，成本可以大降低，技术参数一致性更好。本技术的基于SiPM的口腔X射线探测器，通过使用SiPM技术，降低了成本和时间等。附图说明图1是本技术一种基于SiPM的口腔X射线探测器的俯视结构示意图；图2是本技术的基于SiPM的口腔X射线探测器的侧视结构示意图。图中：1、基板2、CMOS图像传感器3、SiPM光电传感器4、USB接口具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步的说明。实施例如图1、图2所示，本技术一种基于SiPM的口腔X射线探测器，它包括基板1，基板1上设有一个CMOS图像传感器2,还设有一个SiPM光电传感器3(该SiPM光电传感器3，是直接设在基板上的)；其中，CMOS图像传感器2是用来抓图的，SiPM光电传感器3是用来做检测的(检测是否有低剂量的X射线)；基板1内设置有FPGA处理器和显示输出模块；CMOS图像传感器2与FPGA处理器的信号输入口连接，SiPM光电传感器3也与FPGA处理器的信号输入口连接；显示输出模块与FPGA处理器的信号输出口连接；基板1上还设有USB接口4，显示输出模块通过USB接口与电脑或显示器连接，CMOS图像传感器2获取的图像可在X射线成像仪上显示出来，SiPM光电传感器3检测到的信息也可在X射线成像仪上显示出来。本实施例中所述的SiPM光电传感器，选用HAMAMATSU电子公司生产的型号为S13360-6075CS的SiPM光电传感器(光电探测器)。本实施例中所述的CMOS图像传感器，是型号为LUX1310的CMOS图像传感器芯片(品牌名：LUXIMA)。所述CMOS图像传感器的分辨率：真实影像分辨率≥20lp/mm。本技术的基于SiPM的口腔X射线探测器，在CMOS图像传感器的基础上增加一个SiPM光电传感器，用来单独做检测是否有低剂量的X光源。该SiPM光电传感器与FPGA处理器连接，FPGA处理器通过显示输出模块和USB接口与X射线成像仪连接；该SiPM光电传感器输出的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于SiPM的口腔X射线探测器，其特征在于，它包括基板，所述的基板上设有一个CMOS图像传感器,还设有一个SiPM光电传感器；所述的CMOS图像传感器用于抓取图像，所述的SiPM光电传感器用于检测低剂量X射线；所述的基板内设置有FPGA处理器和显示输出模块；所述的CMOS图像传感器与所述FPGA处理器的信号输入口连接，所述的SiPM光电传感器也与所述FPGA处理器的信号输入口连接；所述的显示输出模块与所述FPGA处理器的信号输出口连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于SiPM的口腔X射线探测器，其特征在于，它包括基板，所述的基板上设有一个CMOS图像传感器,还设有一个SiPM光电传感器；所述的CMOS图像传感器用于抓取图像，所述的SiPM光电传感器用于检测低剂量X射线；所述的基板内设置有FPGA处理器和显示输出模块；所述的CMOS图像传感器与所述FPGA处理器的信号输入口连接，所述的SiPM光电传感器也与所述FPGA处理器的信号输入口连接；所述的显示输出模块与所述FPGA处理器的信号输出口连接。


2.如权利要求1所述的基于SiPM的口腔X射线探测器，其特征在于，所述基板上还设有USB接口，所述的USB接口...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩愚，
申请(专利权)人：上海汉缔医疗设备有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31