一种基于SiPM的超快相机及其成像方法技术

本发明专利技术公开了一种基于SiPM的超快相机及其成像方法，属于探测器及光子成像领域，包括晶体探测器模块，其中，晶体探测器模块包括迟滞比较电路，用于将正向信号的幅值与预设阈值进行比较，输出相应阈值的电平信号，单事件处理模块，用于根据高电平时间检测电平信号，输出曝光开始信号，同时对标准的电信号(符合的闪烁脉冲)数据集进行采集，并进行时间甄别和位置甄别生成符合线并打包成数据帧发出，CCD型光子计数成像系统模块，用于控制曝光开始并接收转换的数字信号和符合线并重建处理图像，显示在可视屏幕上，通过将正向信号的幅值与预设阈值进行比较，输出相应阈值的电平信号，减少了产生非最佳成像的可能性以及减少了核成像期间的设置时间。

A super fast camera based on SIPM and its imaging method

【技术实现步骤摘要】
一种基于SiPM的超快相机及其成像方法
本专利技术涉及探测器及光子成像领域，尤其涉及一种基于SiPM的超快相机及其成像方法。
技术介绍
当前，伽马相机成像技术及系统在生命科学或生物医学领域的众多方面(如基因学、遗传学等)研究中发挥着重要作用，尤其在精准医疗和靶向诊疗中，它是认识、诊断、治疗疾病以及新药物研发的重要手段或途径，不仅推动了分子生物学和分子医学的发展，而且促进了分子成像技术的进步。借助针孔γ射线成像的分子探针，以此获得活体基因和代谢具体情况的图像，这对药物或细胞的特定分子的运动情况进行观察和记忆具有重要的研究意义。现有技术中常见的单光子设备为Gamma相机(GammaCamera)，其为二维成像设备，结构上多为单平板探测器结构，在此基础上进行多角度扫描，并进行三维重建处理可以获取组织的三维断层图像，此类设备为单光子发射断层成像技术(SinglePhotonEmissionComputedTomography，SPECT)，其所研制的放射性药物针孔伽马成像系统主要通过放射性药物释放出的γ射线与小动物发生作用后，携带小动物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于SiPM的超快相机，其特征在于：/n包括晶体探测器模块(100)、单事件处理模块(200)以及CCD型光子计数成像系统模块(300)；/n所述晶体探测器模块(100)包括迟滞比较电路(134)；/n所述晶体探测器模块(100)用于探测伽马光子束的变化，并进行激发和光电转换输出相应电平信号(闪烁脉冲)给所述单事件处理模块(200)，其中，所述迟滞比较电路(134)用于将正向信号的幅值与预设阈值进行比较，再输出相应阈值的电平信号给所述单事件处理模块(200)；/n所述单事件处理模块(200)，用于根据高电平时间检测电平信号，输出曝光开始信号给所述CCD型光子计数成像系统模块(300)；...

【技术特征摘要】
1.一种基于SiPM的超快相机，其特征在于：
包括晶体探测器模块(100)、单事件处理模块(200)以及CCD型光子计数成像系统模块(300)；
所述晶体探测器模块(100)包括迟滞比较电路(134)；
所述晶体探测器模块(100)用于探测伽马光子束的变化，并进行激发和光电转换输出相应电平信号(闪烁脉冲)给所述单事件处理模块(200)，其中，所述迟滞比较电路(134)用于将正向信号的幅值与预设阈值进行比较，再输出相应阈值的电平信号给所述单事件处理模块(200)；
所述单事件处理模块(200)，用于根据高电平时间检测电平信号，输出曝光开始信号给所述CCD型光子计数成像系统模块(300)；
所述CCD型光子计数成像系统模块(300)，用于控制曝光开始并重建处理图像，显示在可视屏幕上。


2.根据权利要求1所述的基于SiPM的超快相机，其特征在于：
所述晶体探测器模块(100)还包括阈值设置电路(133)；
所述阈值设置电路(133)用于根据需要设置第一阈值和第二阈值，将预设阈值输出给所述迟滞比较电路(134)；
所述迟滞比较电路(134)在正向信号的幅值大于第一阈值时，输出高电平信号给所述单事件处理模块(200)；
所述迟滞比较电路(134)在正向信号的幅值小于第二阈值时，输出低电平信号给所述单事件处理模块(200)。


3.根据权利要求1所述的基于SiPM的超快相机，其特征在于：
所述晶体探测器模块(100)还包括SiPM供电电路(110)、闪烁晶体模块(120)以及SiPM光电转换模块(130)；
所述SiPM供电电路(110)包括SiPM驱动电路(112)，用于给所述SiPM光电转换模块(130)提供工作电压；
所述闪烁晶体模块(120)，用于接收伽马光子射线，并输出闪烁光子给所述CCD型光子计数成像系统模块(300)；
所述SiPM光电转换模块(130)，用于探测闪烁光子的变化来完成光电转换过程形成电信号(闪烁脉冲)，随后将电平信号阈值修正并放大处理，使其能够传输到后级的单事件处理模块(200)。


4.根据权利要求3所述的基于SiPM的超快相机，其特征在于：
所述SiPM供电电路(110)还包括温度传感器(111)，用于将检测到的温度信息转化为数字信号输出给所述SiPM驱动电路(112)。


5.根据权利要求3所述的基于SiPM的超快相机，其特征在于：
所述SiPM光电转换模块(130)包括光敏探测器(131)、信号调理电路(132)、迟滞比较电路(134)以及差分放大器(135)；
所述光敏探测器(131)用于探测伽马光子束的变化进行光电转换，并输出相应电信号(闪烁脉冲)给所述信号调理电路(132)；
所述信号调理电路(132)用于将所述信号进行调理输出的标准电信号输出给所述迟滞比较电路(134)；
所述迟滞比较电路(134)用于输出相应阈值的电信号给所述差分放大器(135)；
所述差分放大器(135)用于将SiPM电信号放大(模拟信号)，传输到所述单事件处理模块(200)上。


6.根据权利要求1所述的基于SiPM的超快相机，其特征在于：
所述单事件处理模块(200)包括ADC电路(210)、时间提取电路(220)以及FPGA电路(230)；
所述ADC电路(210)，用于先对接收到的模拟信号其进行滤波和成形，实现波形数字化输出给所述FPGA电路(230)；
所述时间提取电路(220)，用于进行时间提取，输出一个脉冲信号给...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓贞宙，陈冠东，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：江西;36