辐射成像探测器及其通道压缩电路、通道压缩方法技术

本发明专利技术提供一种辐射成像探测器通道压缩电路，包括：延时模块，其使由多个硅光电倍增管产生的多路脉冲信号以不同的延时长度延时；以及求和运放模块，其将分别延时后的多路脉冲信号合并为一路合并信号。本发明专利技术还提供一种辐射成像探测器通道压缩方法、电子设备、存储介质以及辐射成像探测器。根据本发明专利技术的方案，能够利用延时模块和求和运放模块实现多个探测器通道的压缩，从而能够利用单路数据采集模块无损地采集多个探测器通道的波形以及能量信息，能够有效降低阵列型辐射成像探测器读出电路的复杂度和成本，特别适合应用于基于SiPM的大面积辐射成像系统的开发。面积辐射成像系统的开发。面积辐射成像系统的开发。

【技术实现步骤摘要】
辐射成像探测器及其通道压缩电路、通道压缩方法


[0001]本申请涉及辐射成像领域，尤其涉及辐射成像探测器通道压缩电路、方法、电子设备、计算机可读存储介质以及辐射成像探测器。

技术介绍

[0002]目前在辐射成像领域广泛使用硅光电倍增管(SiPM)，越来越多的基于Si PM的辐射成像探测器被开发出来。基于SiPM的辐射成像探测器往往由数十个甚至成百上千个通道的探测单元构成，因此读出电路的复杂度和成本给相关研究人员带来了极大的挑战。
[0003]对于这种情况，以往已知有通过电阻网络方式对通道进行压缩的方法，但是这种方法无法同时保存每个通道的独立信息(二维探测器矩阵中每个探测单元上的波形或者能量信息)，只能获得通过质心法公式计算后的统计学分布坐标，在例如计算DOI(交互作用深度：Depth of interaction)信息的应用方面，存在明显不足。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种辐射成像探测器通道压缩电路、方法、电子设备、存储介质以及辐射成像探测器。
[0005]本申请的目的采用以下技术方案实现：
[0006]第一方面，本申请提供了一种辐射成像探测器通道压缩电路，包括：
[0007]延时模块，所述延时模块使由多个硅光电倍增管产生的多路脉冲信号以不同的延时长度延时；以及
[0008]求和运放模块，所述求和运放模块将分别延时后的多路所述脉冲信号合并为一路合并信号。
[0009]该技术方案的有益效果在于，通过本专利技术的辐射成像探测器通道压缩电路，只需使用1路数字化读出电路即可读取并解析出M个通道各自的波形或能量信息，可以有效降低阵列型探测器读出通道的复杂度和造价，并让研究人员可以基于同时记录的这些通道的波形或能量信息，获取关于入射射线的更多信息(例如通过分析2D矩阵存在单个峰值条件下的分布形态判断射线入射到闪烁体的深度，还例如可以通过分析2D矩阵存在多个峰值条件下分布推导出2次以及2次以上同时入射事件各自的发生位置等)。
[0010]可选地，在上述辐射成像探测器通道压缩电路中，还具备前置求和运放模块，所述前置求和运放模块基于多路所述脉冲信号生成求和信号，
[0011]所述求和运放模块将所述求和信号以及分别延时后的多路所述脉冲信号合并为一路合并信号。
[0012]该技术方案的有益效果在于，通过设置前置求和运放模块对多路脉冲信号进行求和并生成求和信号，从而能够利用该求和信号判断是否产生了有效信息(过阈值信号)，并能够进一步按照一定时间间隔去解码每个通道对应的波形。利用求和信号，无需外部触发即可判断每个有效波形包的起始时间，不会出现误判。
[0013]可选地，在上述辐射成像探测器通道压缩电路中，具有多个所述延时模块，针对每个所述硅光电倍增管各设置一个所述延时模块。
[0014]该技术方案的有益效果在于，可以利用针对每个硅光电倍增管设置的独立的延时模块对每个通道的脉冲信号的延时长度进行精确控制。
[0015]可选地，在上述辐射成像探测器通道压缩电路中，所述延时模块对所述延时长度进行设计，以使得合并而成的所述合并信号中所述脉冲信号的波形不会彼此干扰，且所述脉冲信号的总时间长度小于入射射线的平均周期。
[0016]该技术方案的有益效果在于，由于使得在合并信号中各脉冲信号的波形不会彼此干扰，因此在后续数据处理步骤中，可以容易地解析出各个通道的原始波形。
[0017]可选地，在上述辐射成像探测器通道压缩电路中，针对每个所述硅光电倍增管进行编号，且所述延时模块对所述延时长度进行设计，以使得延时后的多路所述脉冲信号的波形在合并而成的所述合并信号中成为与所述编号对应的顺序。
[0018]该技术方案的有益效果在于，由于可以将合并信号中的各波形与各通道的脉冲信号一一对应，因此能够在后续的数据处理步骤中，容易地确定各通道的原始脉冲信号的波形。
[0019]第二方面，本申请提供了一种辐射成像探测器，其包括：探头、通道压缩电路以及数据采集模块，
[0020]所述探头包括：闪烁体，所述闪烁体接收射线而产生可见光子；和多个硅光电倍增管，多个所述硅光电倍增管被所述可见光子激发而产生多路脉冲信号，
[0021]所述通道压缩电路具有：延时模块，所述延时模块使由多个所述硅光电倍增管产生的多路脉冲信号以不同的延时长度延时；以及
[0022]求和运放模块，所述求和运放模块将分别延时后的多路所述脉冲信号合并为一路合并信号，
[0023]所述数据采集模块采集所述合并信号。
[0024]可选地，在上述辐射成像探测器中，还具备前置求和运放模块，所述前置求和运放模块基于多路所述脉冲信号生成求和信号，
[0025]所述求和运放模块将所述求和信号以及分别延时后的多路所述脉冲信号合并为一路合并信号。
[0026]可选地，在上述辐射成像探测器中，具有多个所述延时模块，针对每个所述硅光电倍增管各设置一个所述延时模块。
[0027]可选地，在上述辐射成像探测器中，所述延时模块对所述延时长度进行设计，以使得合并而成的所述合并信号中所述脉冲信号的波形不会彼此干扰，且所述脉冲信号的总时间长度小于入射射线的平均周期。
[0028]可选地，在上述辐射成像探测器中，针对每个所述硅光电倍增管进行编号，且所述延时模块对所述延时长度进行设计，以使得延时后的多路所述脉冲信号的波形在合并而成的所述合并信号中成为与所述编号对应的顺序。
[0029]第三方面，本专利技术提供一种辐射成像探测器通道压缩方法，包括如下步骤：
[0030]使由多个硅光电倍增管产生的多路脉冲信号以不同的延时长度延时；以及
[0031]将分别延时后的所述脉冲信号合并为一路合并信号。
[0032]可选地，在上述辐射成像探测器通道压缩方法中，还包括如下步骤：
[0033]基于多路所述脉冲信号生成求和信号，并将所述求和信号以及分别延时后的所述脉冲信号合并为一路合并信号。
[0034]可选地，在上述辐射成像探测器通道压缩方法中，对所述延时长度进行设计，以使得合并而成的所述合并信号中所述脉冲信号的波形不会彼此干扰，且所述脉冲信号的总时间长度小于入射射线的平均周期。
[0035]可选地，在上述辐射成像探测器通道压缩方法中，针对每个所述硅光电倍增管进行编号，且对所述延时长度进行设计，以使得延时后的多路所述脉冲信号的波形在合并而成的所述合并信号中成为与所述编号对应的顺序。
[0036]第四方面，本申请提供了一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项方法的步骤。
[0037]第五方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项方法的步骤。
附图说明
[0038]下面结合附图和实施例对本申请进一步说明。
[0039]图1是本申请实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种辐射成像探测器通道压缩电路，其特征在于，包括：延时模块，所述延时模块使由多个硅光电倍增管产生的多路脉冲信号以不同的延时长度延时；以及求和运放模块，所述求和运放模块将分别延时后的多路所述脉冲信号合并为一路合并信号。2.如权利要求1所述的辐射成像探测器通道压缩电路，其特征在于，还具备前置求和运放模块，所述前置求和运放模块基于多路所述脉冲信号生成求和信号，所述求和运放模块将所述求和信号以及分别延时后的多路所述脉冲信号合并为一路合并信号。3.如权利要求1所述的辐射成像探测器通道压缩电路，其特征在于，具有多个所述延时模块，针对每个所述硅光电倍增管各设置一个所述延时模块。4.如权利要求1
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3中任一项所述的辐射成像探测器通道压缩电路，其特征在于，所述延时模块对所述延时长度进行设计，以使得合并而成的所述合并信号中所述脉冲信号的波形不会彼此干扰，且所述脉冲信号的总时间长度小于入射射线的平均周期。5.如权利要求1
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3中任一项所述的辐射成像探测器通道压缩电路，其特征在于，针对每个所述硅光电倍增管进行编号，且所述延时模块对所述延时长度进行设计，以使得延时后的多路所述脉冲信号的波形在合并而成的所述合并信号中成为与所述编号对应的顺序。6.一种辐射成像...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈春蕾，
申请(专利权)人：无锡通透光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：