基于制造技术

本发明专利技术涉及光学技术领域，提供了一种基于

【技术实现步骤摘要】
基于SiPM的物质检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及物质检测
，尤其涉及一种基于
SiPM
的物质检测系统及方法
。

技术介绍

[0002]在物质检测中，由于受周围环境光线的影响，常出现在弱光环境中由于弱光信号检测不准确导致的物质成分检测不准确的现象
。
[0003]现有的弱光信号检测技术，常采用光电倍增真空管
(Photomultiplier Tubes
，
PMT)
技术
。
然而，
PMT
不仅结构较大且复杂，需要包含多个打拿极和电子倍增区域，在实际应用中，需要使用真空管和高压电子器件，对电源要求较高，并且对磁场敏感，容易受到外部磁场干扰
、
以及由于在制造过程中暴露于环境光而导致的光电阴极退化方面具有若干缺点
。
[0004]因此，需要一种实施起来相对便宜
、
对于环境相对稳固和
/
或不受影响，并且与基于
PMT
的技术具有相当检测灵敏度的弱光检测技术来应用于物质检测中，以提高物质检测的准确性
。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种基于
SiPM
的物质检测系统及方法，旨在解决弱光条件下物质检测准确性低的技术问题
。
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种基于
SiPM
的物质检测系统，包括：光源模块
、
滤光片阵列
、
微阵列透镜
、SiPM
模组和控制设备；其中，光源模块，用于向待检测物质发射至少一个预设波长的第一光束；滤光片阵列，用于对待检测物质反射回的第二光束进行选择性透射，得到待检测物质的反射光线；微阵列透镜，用于对反射光线进行聚焦并对反射光线的路径进行调整；
SiPM
模组，用于采集经过微阵列透镜的反射光线，基于反射光线得到待检测物质的光谱图像信息，将光谱图像信息发送至控制设备；控制设备，用于基于光谱图像信息得到待检测物质的检测结果信息
。
[0007]在一实施例中，
SiPM
模组包括：
PCB
板
、SiPM、
驱动电路和模数转换单元；其中，
SiPM、
驱动电路和模数转换单元集成在
PCB
板上；驱动电路，用于控制
SiPM
工作；
SiPM
，用于检测光信号，将光信号转换为电信号；模数转换单元，用于将电信号转换为数字信号，得到待检测物质的光谱图像信息
。
[0008]在一实施例中，
SiPM
包括：并列配置的多个光电二极管组成的光电二极管阵列，每个光电二极管为一个光探测单元，对应一个通道数
。
[0009]在一实施例中，光电二极管阵列的第一通道数分别与微阵列透镜的第二通道数，以及滤光片阵列的第三通道数一一对应
。
[0010]在一实施例中，基于
SiPM
的物质检测系统还包括：一整体透镜；该整体透镜设置在光源模块和滤光片阵列之间，用于聚焦反射光线
。
[0011]在一实施例中，控制设备包括终端设备或者服务器
。
[0012]在一实施例中，光源模块，用于向待检测物质发射至少一个预设波长的第一光束，包括：光源模块，响应于终端设备的指令，基于终端设备的指令向待检测物质发射至少一个预设波长的第一光束
。
[0013]在一实施例中，控制设备，用于基于光谱图像信息得到待检测物质的检测结果信息，包括：终端设备，用于若基于光谱图像信息，判定终端数据库中存在光谱图像信息对应的待检测物质的类别数据，则输出类别数据；若基于光谱图像信息，判定终端数据库中不存在光谱图像信息对应的待检测物质的类别数据，则将光谱图像信息发送至服务器；服务器，用于基于光谱图像信息，判断云端数据库中是否存在光谱图像信息对应的待检测物质的类别数据
。
[0014]第二方面，本申请实施例提供一种基于
SiPM
的物质检测方法，应用于如上第一方面所述的基于
SiPM
的物质检测系统，该方法包括：光源模块向待检测物质发射至少一个预设波长的第一光束；滤光片阵列对待检测物质反射回的第二光束进行选择性透射，得到待检测物质的反射光线；微阵列透镜对反射光线进行聚焦并对反射光线的路径进行调整；
SiPM
模组采集经过微阵列透镜的反射光线，基于反射光线得到待检测物质的光谱图像信息，将光谱图像信息发送至控制设备；控制设备基于光谱图像信息得到待检测物质的检测结果信息
。
[0015]本申请实施例提供了基于
SiPM
的物质检测系统及方法，其中，基于
SiPM
的物质检测系统，包括：光源模块
、
滤光片阵列
、
微阵列透镜
、SiPM
模组和控制设备；其中，光源模块，用于向待检测物质发射至少一个预设波长的第一光束；滤光片阵列，用于对待检测物质反射回的第二光束进行选择性透射，得到待检测物质的反射光线；微阵列透镜，用于对反射光线进行聚焦并对反射光线的路径进行调整；
SiPM
模组，用于采集经过微阵列透镜的反射光线，基于反射光线得到待检测物质的光谱图像信息，将光谱图像信息发送至控制设备；控制设备，用于基于光谱图像信息得到待检测物质的检测结果信息
。
该基于
SiPM
的物质检测系统，通过加入
SiPM
模组能够解决弱光条件下物质检测准确性低的技术问题
。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0017]图1为本申请一实施例提供的基于
SiPM
的物质检测系统的结构示意图；
[0018]图2为本申请实施例提供的
SiPM
模组的结构示意图；
[0019]图3为本申请另一实施例提供的基于
SiPM
的物质检测系统的结构示意图；
[0020]图4为本申请实例提供的基于
SiPM
的物质检测方法的交互流程示意图
。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
SiPM
的物质检测系统，其特征在于，包括：光源模块
、
滤光片阵列
、
微阵列透镜
、SiPM
模组和控制设备；所述光源模块，用于向待检测物质发射至少一个预设波长的第一光束；所述滤光片阵列，用于对所述待检测物质反射回的第二光束进行选择性透射，得到所述待检测物质的反射光线；所述微阵列透镜，用于对所述反射光线进行聚焦并对所述反射光线的路径进行调整；所述
SiPM
模组，用于采集经过所述微阵列透镜的所述反射光线，基于所述反射光线得到所述待检测物质的光谱图像信息，将所述光谱图像信息发送至所述控制设备；所述控制设备，用于基于所述光谱图像信息得到所述待检测物质的检测结果信息
。2.
根据权利要求1所述的基于
SiPM
的物质检测系统，其特征在于，所述
SiPM
模组包括：
PCB
板
、SiPM、
驱动电路和模数转换单元；所述
SiPM、
所述驱动电路和所述模数转换单元集成在所述
PCB
板上；所述驱动电路，用于控制所述
SiPM
工作；所述
SiPM
，用于检测光信号，将所述光信号转换为电信号；所述模数转换单元，用于将所述电信号转换为数字信号，得到所述待检测物质的光谱图像信息
。3.
根据权利要求2所述的基于
SiPM
的物质检测系统，其特征在于，所述
SiPM
包括：并列配置的多个光电二极管组成的光电二极管阵列，每个所述光电二极管为一个光探测单元，对应一个通道数
。4.
根据权利要求3所述的基于
SiPM
的物质检测系统，其特征在于，所述光电二极管阵列的第一通道数分别与所述微阵列透镜的第二通道数，以及所述滤光片阵列的第三通道数一一对应
。5.
根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：任政企，孙琦，付强，
申请(专利权)人：大格创新科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：