一种用于医用回旋加速器的束流信号测量电路制造技术

本发明专利技术公开了一种用于医用回旋加速器的束流信号测量电路，包括束流信号处理电路和电源电路，束流信号处理电路包括滤波电路、缓冲整形电路、放大电路和阻抗匹配电路，滤波电路的信号输入端输入束流信号，滤波电路的信号输出端与缓冲整形电路的信号输入端连接，缓冲整形电路的信号输出端与放大电路的信号输入端连接，放大电路的信号输出端与阻抗匹配电路的信号输入端连接，阻抗匹配电路的信号输出端输出信号到上位机。本发明专利技术通过设置特定的束流信号处理电路，以成本较低、易于实施的方式对束流信号进行处理，对束流信号实现效果良好的滤波功能，最终以低成本、可靠的方式得到可信的束流强度，尤其适用于医用回旋加速器。尤其适用于医用回旋加速器。尤其适用于医用回旋加速器。

【技术实现步骤摘要】
一种用于医用回旋加速器的束流信号测量电路


[0001]本专利技术涉及一种医用回旋加速器的信号处理电路，尤其涉及一种用于医用回旋加速器的束流信号测量电路，属于医用回旋加速器应用


技术介绍

[0002]医用回旋加速器是指专门为医学应用而设计制造的小型回旋加速器，通常利用被加速至一定能量的负氢粒子打靶产生放射性核素，进而合成用于医学诊断的“放射性显像剂”。束流强度和束流能量是用于表征回旋加速器性能好坏的重要指标，也是影响放射性核素生产的重要参数。束流测量内容包括相空间、发射度、亮度等，而医用回旋加速器对束流的品质要求并不高，以低成本、可靠的方式获取和处理得到可信的束流强度是关键点。
[0003]对束流信号的采集手段包括法拉第筒、束流探针、测束靶等，对束流信号的处理方式不尽相同，目前大都需要复杂的电学系统进行信号处理，不但成本高昂，且往往对于束流探针、测束靶等测束结构进入回旋加速器加速腔造成测束装置与射频电场产生电容耦合，导致束流信号被射频信号淹没的工况难以处理。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高信噪比且易于实施的用于医用回旋加速器的束流信号测量电路。
[0005]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：
[0006]一种用于医用回旋加速器的束流信号测量电路，包括束流信号处理电路和为所述束流信号处理电路提供直流电源的电源电路，所述束流信号处理电路包括滤波电路、缓冲整形电路、放大电路和阻抗匹配电路，所述滤波电路的信号输入端输入束流信号，所述滤波电路的信号输出端与所述缓冲整形电路的信号输入端连接，所述缓冲整形电路的信号输出端与所述放大电路的信号输入端连接，所述放大电路的信号输出端与所述阻抗匹配电路的信号输入端连接，所述阻抗匹配电路的信号输出端输出信号到上位机。
[0007]作为优选，为了通过共模滤波电路和RC滤波电路实现更好的滤波效果，所述滤波电路包括第一电感、第二电感、第三电感、第一电阻和第一电容，所述第一电感为共模电感，所述第一电感的原边线圈的第一端和副边线圈的第一端为同名端，所述第一电感的原边线圈的第一端和第二端分别与所述束流信号的正极和负极对应连接，所述第一电感的副边线圈的第一端、所述第二电感的第一端和所述第三电感的第一端相互连接，所述第三电感的第二端、所述第一电阻的第一端和所述第一电容的第一端相互连接且作为所述滤波电路的信号输出端，所述第二电感的第二端、所述第一电阻的第二端、所述第一电容的第二端和所述第一电感的副边线圈的第二端相互连接并接地。
[0008]作为优选，为了实现更好的缓冲整形效果，所述缓冲整形电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一运算放大器和第二运算放大器，所述第二电阻的第一端作为所述缓冲整形电路的信号输入端，所述第二电阻的第二端与所述第一运算放大器的正极
信号输入端连接，所述第三电阻的第一端与所述电源电路的正极输出端连接，所述第三电阻的第二端分别与所述第一运算放大器的正极电源输入端和所述第二运算放大器的正极电源输入端连接，所述第四电阻的第一端与所述电源电路的负极输出端连接，所述第四电阻的第二端分别与所述第一运算放大器的负极电源输入端和所述第二运算放大器的负极电源输入端连接，所述第一运算放大器的信号输出端、所述第一运算放大器的负极信号输入端和所述第五电阻的第一端相互连接，所述第五电阻的第二端与所述第二运算放大器的正极信号输入端连接，所述第二运算放大器的信号输出端和所述第二运算放大器的负极信号输入端相互连接并作为所述缓冲整形电路的信号输出端。
[0009]作为优选，为了通过反向放大器实现更好的信号放大功能，所述放大电路包括第六电阻、第七电阻、第三运算放大器和第二电容，所述第七电阻为滑动电阻，所述第六电阻的第一端、所述第二电容的第一端和所述第三运算放大器的信号输出端相互连接并作为所述放大电路的信号输入端，所述第六电阻的第二端、所述第七电阻的第一端、所述第七电阻的滑动端和所述第三运算放大器的负极信号输入端相互连接，所述第三运算放大器的正极信号输入端接地，所述第二电容的第二端和所述第七电阻的第二端相互连接并作为所述放大电路的信号输出端。
[0010]作为优选，为了实现更好的阻抗匹配功能，所述阻抗匹配电路包括第八电阻、第九电阻、第十电阻、第四运算放大器和第三电容，所述第十电阻的第一端作为所述阻抗匹配电路的信号输入端，所述第十电阻的第二端、所述第四运算放大器的负极信号输入端、所述第八电阻的第一端、所述第九电阻的第一端和所述第三电容的第一端相互连接，所述第四运算放大器的正极信号输入端接地，所述第四运算放大器的信号输出端、所述第三电容的第二端和所述第八电阻的第二端相互连接，所述第九电阻的第二端作为所述阻抗匹配电路的信号输出端。
[0011]作为优选，为了对电源电路的输出电源实现钳位功能，所述束流信号处理电路还包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，所述第一二极管的正极、所述第二二极管的负极和所述第二电阻的第一端相互连接，所述第一二极管的负极、所述第四二极管的负极和所述第三电阻的第一端相互连接，所述第二二极管的正极、所述第三二极管的正极和所述第四电阻的第二端相互连接，所述第三二极管的负极、所述第四二极管的正极和所述第九电阻的第一端相互连接。
[0012]作为优选，为了对交流电源进行更好的滤波并保护电源电路原件且对束流信号处理电路传递过来的射频干扰信号进行消除，所述电源电路包括第四电感、第五电感、第十一电阻、第十二电阻、第四电容、第五电容、第六电容、陶瓷气体放电管、AC
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DC电源模块、第一磁珠和第二磁珠，所述第四电感和所述第五电感均为共模电感，所述第十一电阻和所述第十二电阻均为压敏电阻，所述第四电感的原边线圈的第一端和副边线圈的第一端为同名端，所述第五电感的原边线圈的第一端和副边线圈的第一端为同名端，所述第四电感的原边线圈的第一端和第二端分别与交流电源的零线和火线对应连接，所述第四电感的副边线圈的第一端、所述第五电感的原边线圈的第一端、所述第六电容的第一端和所述第十二电阻的第一端相互连接，所述第四电感的副边线圈的第二端、所述第五电感的原边线圈的第二端、所述第十二电阻的第二端和所述第四电容的第一端相互连接，所述第四电容的第二端和所述陶瓷气体放电管的第一端连接并接地，所述陶瓷气体放电管的第二端与所述第十
一电阻的第一端连接，所述第十一电阻的第二端、所述第五电容的第一端、所述第五电感的副边线圈的第二端和所述AC
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DC电源模块的火线输入端连接，所述第五电容的第二端、所述第五电感的副边线圈的第一端和所述AC
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DC电源模块的零线输入端连接，所述第六电容的第二端与所述AC
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DC电源模块的接地输入端连接，所述AC
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DC电源模块的正极输出端与所述第一磁珠的第一端连接，所述AC
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DC电源模块的负极输出端与所述第二磁珠的第一端连接，所述第一磁珠的第二端和所述第二磁珠的第二端分别作为所述电源电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于医用回旋加速器的束流信号测量电路，包括束流信号处理电路和为所述束流信号处理电路提供直流电源的电源电路，其特征在于：所述束流信号处理电路包括滤波电路、缓冲整形电路、放大电路和阻抗匹配电路，所述滤波电路的信号输入端输入束流信号，所述滤波电路的信号输出端与所述缓冲整形电路的信号输入端连接，所述缓冲整形电路的信号输出端与所述放大电路的信号输入端连接，所述放大电路的信号输出端与所述阻抗匹配电路的信号输入端连接，所述阻抗匹配电路的信号输出端输出信号到上位机。2.根据权利要求1所述的用于医用回旋加速器的束流信号测量电路，其特征在于：所述滤波电路包括第一电感、第二电感、第三电感、第一电阻和第一电容，所述第一电感为共模电感，所述第一电感的原边线圈的第一端和副边线圈的第一端为同名端，所述第一电感的原边线圈的第一端和第二端分别与所述束流信号的正极和负极对应连接，所述第一电感的副边线圈的第一端、所述第二电感的第一端和所述第三电感的第一端相互连接，所述第三电感的第二端、所述第一电阻的第一端和所述第一电容的第一端相互连接且作为所述滤波电路的信号输出端，所述第二电感的第二端、所述第一电阻的第二端、所述第一电容的第二端和所述第一电感的副边线圈的第二端相互连接并接地。3.根据权利要求1所述的用于医用回旋加速器的束流信号测量电路，其特征在于：所述缓冲整形电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一运算放大器和第二运算放大器，所述第二电阻的第一端作为所述缓冲整形电路的信号输入端，所述第二电阻的第二端与所述第一运算放大器的正极信号输入端连接，所述第三电阻的第一端与所述电源电路的正极输出端连接，所述第三电阻的第二端分别与所述第一运算放大器的正极电源输入端和所述第二运算放大器的正极电源输入端连接，所述第四电阻的第一端与所述电源电路的负极输出端连接，所述第四电阻的第二端分别与所述第一运算放大器的负极电源输入端和所述第二运算放大器的负极电源输入端连接，所述第一运算放大器的信号输出端、所述第一运算放大器的负极信号输入端和所述第五电阻的第一端相互连接，所述第五电阻的第二端与所述第二运算放大器的正极信号输入端连接，所述第二运算放大器的信号输出端和所述第二运算放大器的负极信号输入端相互连接并作为所述缓冲整形电路的信号输出端。4.根据权利要求3所述的用于医用回旋加速器的束流信号测量电路，其特征在于：所述放大电路包括第六电阻、第七电阻、第三运算放大器和第二电容，所述第七电阻为滑动电阻，所述第六电阻的第一端、所述第二电容的第一端和所述第三运算放大器的信号输出端相互连接并作为所述放大电路的信号输入端，所述第六电阻的第二端、所述第七电阻的第一端、所述第七电阻的滑动端和所述第三运算放大器的负极信号输入端相互连接，所述第三运算放大器的正极信号输入端接地，所述第二电容的第二端和所述第七电阻的第二端相互连接并作为所述放大电路的信号输出端。5.根据权利要求4所述的用于医用回旋加速器的束流信号测量电路，其特征在于：所述阻抗匹配电路包括第八电阻、第九电阻、第十电阻、第四运算放大器和第三电容，所述第十电阻的第一端作为所述阻抗匹配电路的信号输入端，所述第十电阻的第二端、所述第四运算放大器的负极信号输入端、所述第八电阻的第一端、所述第九电阻的第一端和所述第三电容的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宁平，陈宇航，杜洋，马超凡，
申请(专利权)人：四川玖谊源粒子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：