一种基于SiPM暗计数的自动标定方法和装置制造方法及图纸

本申请提供一种基于SiPM暗计数的自动标定方法和装置。SiPM是一种光电探测器，光电探测器系统包括多个并列通道和控制器，每个通道由一个SiPM和一个读出电路连接组成，每个通道的读出电路和控制器连接。控制器根据多个不同甄别阈值对应的DCR，确定通道的甄别器的单光子阈值和多光子阈值。控制器根据检测周期内各个暗计数产生的细时间、各细时间的统计分布和粗计数时钟周期，确定通道的TDC增益。本申请的方法，不需要注入测试信号，利用暗计数脉冲作为天然测试信号，即可实现对SiPM的TDC增益和甄别器的光子阈值进行标定，提高了标定的便捷性，且不需要额外计数电路，简化电路设计，还实现了实时在线标定。现了实时在线标定。现了实时在线标定。

【技术实现步骤摘要】
一种基于SiPM暗计数的自动标定方法和装置


[0001]本申请涉及硅光电倍增管领域，尤其涉及一种基于SiPM暗计数的自动标定方法和装置。

技术介绍

[0002]硅光电倍增管(Silicon Photo Multiplier，简称SiPM)是一种光电探测器，它是一种固态高增益传感器，吸收光子后产生脉冲，可以检测近紫外到近红外的光波长。SiPM具有增益高、对光子灵敏度高以及较高的时间分辨率等特点，因此广泛应用于核医学成像、核探测以及正电子发射断层成像(Time of Flight Positron Emission Tomography，简称TOF
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PET)等。
[0003]光电探测器系统是由多个SiPM封装形成的，每个SiPM与一个读出电路连接，读出电路采用互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，简称CMOS)工艺制作，读出电路包括前端放大器、甄别器以及时间数字转换器(Time
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于SiPM暗计数的自动标定方法，其特征在于，应用于光电探测器系统，所述光电探测器系统包括多个并列通道和控制器，每个通道由一个SiPM和一个读出电路连接组成，每个通道的读出电路和所述控制器连接，所述读出电路包括甄别器和时间数字转换器，所述甄别器用于识别SiPM产生的电流或者电压；所述方法包括：所述控制器根据所述SiPM产生的暗计数，获取所述通道的甄别器的多个不同甄别阈值对应的暗计数率DCR；所述控制器根据所述多个不同甄别阈值对应的DCR，确定所述通道的甄别器的单光子阈值和多光子阈值；所述控制器根据所述SiPM产生的暗计数，获取检测周期内各个暗计数产生的细时间以及各细时间的统计分布；所述控制器根据所述检测周期内各个暗计数产生的细时间、各细时间的统计分布和粗计数时钟周期，确定所述通道的TDC增益。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制器根据所述多个不同甄别阈值对应的DCR，确定所述通道的甄别器的单光子阈值和多光子阈值，包括：所述控制器根据所述多个不同甄别阈值对应的DCR，生成第一变化曲线，所述第一变化曲线的横轴为所述甄别阈值，所述第一变化曲线的纵轴为所述甄别阈值对应的DCR；所述控制器根据所述第一变化曲线确定所述通道的甄别器的单光子阈值和多光子阈值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制器根据所述第一变化曲线确定所述通道的甄别器的单光子阈值和多光子阈值，包括：确定所述第一变化曲线的各阶梯段；按照所述甄别阈值从小到大的顺序，从每个阶梯段中选择一个甄别阈值，依次得到所述通道的甄别器的单光子阈值和多光子阈值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制器根据所述SiPM产生的暗计数，获取所述通道的甄别器的多个不同甄别阈值对应的暗计数率DCR，包括：针对任意所述甄别阈值，在设定所述甄别阈值下检测周期内各个采样区间内的首个暗计数的到达时间，所述到达时间是在粗计数时钟周期下测量得到的；通过指数分布拟合对各个采样区间的首个暗计数的到达时间进行拟合，得到所述甄别阈值对应的DCR。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制器根据所述检测周期内各个暗计数产生的细时间、各细时间的统计分布和粗计数时钟周期，确定所述通道的TDC增益，包括：根据所述检测周期内各个暗计数产生的细时间和各细时间的统计分布，生成第二变化曲线，所述第二变化曲线的横...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓智，宫辉，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：