[發(fā)明專利]數(shù)字化閃爍脈沖的基線校正方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310045576.5
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN103969675B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝慶國;陳源寶;朱俊;吳中毅
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州瑞派寧科技有限公司
• 主分類號: G01T1/208
• 分類號: G01T1/208
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高能物理探測器和信號處理領(lǐng)域，具體涉及一種數(shù)字化閃爍脈沖的基線校正方法及系統(tǒng)，可應(yīng)用于高能粒子探測及醫(yī)療影像設(shè)備。

背景技術(shù)

在大多數(shù)的高能粒子探測領(lǐng)域以及醫(yī)療影像設(shè)備中，數(shù)據(jù)獲得系統(tǒng)采集和處理的閃爍脈沖通常是由閃爍晶體將高能粒子（如：x射線、γ射線等）轉(zhuǎn)換成可見光，然后再由光電器件轉(zhuǎn)換成可以進行測量的電脈沖信號，現(xiàn)有技術(shù)中典型的閃爍脈沖波形如圖1所示。在對閃爍脈沖的信息提取中，由于受到探測器漏電流、閃爍脈沖拖尾、噪聲干擾等因素的影響，閃爍脈沖往往是疊加在一個不穩(wěn)定的基線上。這樣不僅會造成閃爍脈沖到達時間和脈沖高度測量的不精確，降低原始數(shù)據(jù)的信噪比，同時也會對晶體分割、隨機事件和散射事件的剔除產(chǎn)生間接影響，尤其是對正電子發(fā)射斷層成像儀（Positron Emission Tomography，以下簡稱PET）重建圖像的分辨率、對比度以及信噪比造成較大影響。因此，為了減少基線漂移對輻射探測系統(tǒng)穩(wěn)定性和性能指標的影響，有必要在提取閃爍脈沖信息之前進行基線校正。

基線校正的實現(xiàn)方式往往與數(shù)據(jù)獲得系統(tǒng)所在前端電子學電路的架構(gòu)緊密相關(guān)。傳統(tǒng)的基于模擬電路或者模擬-數(shù)字混合電路結(jié)構(gòu)中，應(yīng)用最為廣泛的一種基線校正方法是基線恢復器。Robinson最早提出了一種針對單極信號的基線恢復器[L.B.Robinson,“Reduction of baseline shift in pulse-amplitude measurements”,Rev.Sci.Instrum.,Vol.32,p.1057,1961]。隨后Chase[R.L.Chase and L.R.Poulo,“A high precision DC restorer”,IEEE Trans.Nucl.Sci.,vol.NS-14,no.6,pp.83-88,Dec.1967]，F(xiàn)airstein[E.Fairstein,“Gated baseline restorer with adjustable asymmetry”,IEEE Trans.Nucl.Sci.,vol.NS-22,no.1,pp.463-466,Feb.1975]以及Kuwata[M.Kuwata,H.Maeda,and K.Husimi,“New baseline restorer based on feedforward differential compensation”,IEEE Trans.Nucl.Sci.,vol.41,no.4,pp.1236-1239,Aug.1994]等研究組相繼提出了各種改進型的基線恢復器，以提高基線校正的效率。另外，Geronimo[G.De.Geronimo,P.O’Connor,and J.Grosholz,“A CMOS baseline holder(BLH)for readout ASICs”,IEEE Trans.Nucl.Sci.,vol.47,no.3,Jun.2000]也提出了一種可供選擇的基于CMOS工藝的基線保持器。盡管這些電路在具體實現(xiàn)細節(jié)和功能特性上各不相同，但是它們都是依賴于模擬技術(shù)而發(fā)展起來的，這些電路的設(shè)計優(yōu)化往往是針對某一特定的探測器結(jié)構(gòu)而進行的，一旦設(shè)計完成就無法根據(jù)應(yīng)用需求而改變，靈活性、擴展性和升級性受到了極大的制約。