基于时域近红外光谱的单光子计数电路及检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于时域近红外光谱的单光子计数电路及检测装置，电路包括：脉冲发光模块，用于产生近红外光对大脑皮层组织进行照射；光信号接收放大模块，用于接收经所述大脑皮层组织扩散吸收后的光信号，放大后转换成电信号；单光子计数模块，包括计数窗口产生单元与D触发器一，用于在产生的计数窗口内，通过D触发器一输出电信号的计数波形；控制模块，包括计数器，用于接收电信号的计数波形，并根据计数波形进行计数，生成直方图。本发明专利技术公开的时域近红外脑功能成像的单光子计数电路，成本低、结构简单、集成度高，可有效解决现有计时仪器复杂、昂贵的缺点以及转换时间带来的限制。昂贵的缺点以及转换时间带来的限制。昂贵的缺点以及转换时间带来的限制。

【技术实现步骤摘要】
基于时域近红外光谱的单光子计数电路及检测装置


[0001]本专利技术涉及近红外光谱脑成像
，更具体的说是涉及一种基于时域近红外光谱的单光子计数电路及检测装置。

技术介绍

[0002]近红外脑功能成像，又称近红外光谱，是获得组织成分和结构的非侵入性体内测量的强大技术。具体通过生物组织对近红外光谱的光表现为低吸收系数来检索含氧血红蛋白、脱氧血红蛋白的浓度，从而反应人体组织信息。
[0003]一般基于连续波(CW)、频域(FD)和时域(TD)的近红外光谱进行测量。由于时域近红外光谱系统(TD)在测量时获得的信息数据更多，因此，应用也更加广泛。
[0004]但现有时域系统集成度不高，体积较大，不够便携。且传统近红外脑成像系统中的单光子计数为了提供皮秒分辨率所用的计时仪器通常复杂、昂贵，并且转换时间(即计算单个事件的到达时间所需的时间)不可忽略，这限制了整个检测系统的最大采集速率。
[0005]因此，如何提供一种低成本且集成度高的时域近红外脑功能成像的单光子计数电路及检测装置是本领域技术人员亟需解决的问题。
专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于时域近红外光谱的单光子计数电路，其特征在于，包括：脉冲发光模块，用于产生近红外光对大脑皮层组织进行照射；光信号接收放大模块，用于接收经所述大脑皮层组织扩散吸收后的光信号，放大后并转换为电信号；单光子计数模块，包括计数窗口产生单元与D触发器一，所述计数窗口产生单元，用于根据与所述近红外光频率同步的信号产生计数窗口，所述D触发器一用于在所述计数窗口内输出所述电信号中光子数量的计数波形；控制模块，包括计数器，用于接收所述电信号中光子数量的计数波形，并根据所述计数波形进行计数，生成直方图。2.根据权利要求1所述的一种基于时域近红外光谱的单光子计数电路，其特征在于，所述脉冲发光模块，包括依次相连的高频脉冲发射电路、VCESL驱动器以及VCESL，所述高频脉冲发射电路产生的高频脉冲，经过所述VCESL驱动器和所述VCESL产生周期性近红外光。3.根据权利要求1所述的一种基于时域近红外光谱的单光子计数电路，其特征在于，所述光信号接收放大模块，采用sipm硅光电倍增管，接收探测经所述大脑皮层组织扩散吸收后的光信号。4.根据权利要求1所述的一种基于时域近红外光谱的单光子计数电路，其特征在于，所述计数窗口产生单元与所述D触发器一的D端相连，所述电信号作为时钟信号与所述D触发器一的CK端相连，所述D触发器一的Q端用于输出所述电信号中光子数量的计数波形，并通过固定延时芯片反向连接至所述D触发器一的R端。5.根据权利要求4所述的一种基于时域近红外光谱的单光子计数电路，其特征在于，所述固定延时芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：高铁成，段洪峰，张奥源，杨凯，
申请(专利权)人：北京心灵方舟科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：