[發明專利]基于SiPM的核醫學成像平板探測器

有效

• 申請號: 201610214582.2
• 申請日: 2016-04-07
• 公開（公告）號: CN105759301B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 盧貞瑞;黃先超;王英杰;章志明;李琳;李道武;唐浩輝;周魏;顧笑悅;王強;魏龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院高能物理研究所
• 主分類號: G01T1/202
• 分類號: G01T1/202
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 陳姍姍

1.一種基于SiPM的核醫學成像平板探測器，包括：

多個探測模塊，其按預定陣列排列，每個所述探測模塊包括：閃爍晶體陣列以及與所述閃爍晶體陣列耦合的硅光電倍增管陣列；其中

所述閃爍晶體陣列包括多個閃爍晶體，其探測γ射線并產生光信號；

所述硅光電倍增管陣列包括多個硅光電倍增管，其將通過所述閃爍晶體陣列產生的光信號轉換為電信號；以及

處理電路模塊，其接收并處理來自所述硅光電倍增管的電信號，從而產生作為探測結果的輸出信號，

其特征在于，所述處理電路模塊包括：分立設置的無源處理電路模塊和有源處理電路模塊，其中

所述探測模塊設置于所述無源處理電路模塊的表面，所述無源處理電路模塊引出所述硅光電倍增管陣列產生的電信號；并且

所述有源處理電路模塊與所述無源處理電路模塊相連接，其接收并處理來自所述無源處理電路模塊的電信號，并產生輸出信號；

所述無源處理電路模塊與所述有源處理電路模塊形成在分立的無源基板和有源基板上，所述無源基板和有源基板通過柔性連接器連接；

所述柔性連接器包括柔性PCB板或軟性電路排線；

所述多個探測模塊排列成M×N的陣列，其中M、N為自然數；并且每個硅光電倍增管陣列包括m×n個硅光電倍增管，其中m、n為自然數；

所述無源處理電路模塊和所述有源處理電路模塊分別包括構成M×N陣列的無源模塊單體和有源模塊單體，它們分別與多個探測模塊一一對應；

每個有源模塊單體包括定時電路和陽極信號處理電路，所述陽極信號處理電路包括依次連接的位置編碼電路、濾波成形電路以及差分電路。

2.根據權利要求1所述的基于SiPM的核醫學成像平板探測器，其特征在于，所述無源處理電路模塊和所述有源處理電路模塊通過所述柔性連接器平行疊置，并且通過位于兩者之間的絕緣絕熱層彼此分隔開。

3.根據權利要求1所述的基于SiPM的核醫學成像平板探測器，其特征在于，所述無源處理電路模塊與所述有源處理電路模塊形成在同一基板上的、彼此分隔開的部分上。

4.根據權利要求1所述的基于SiPM的核醫學成像平板探測器，其特征在于，所述探測模塊還包括：

光導層，所述光導層設置并耦合于所述閃爍晶體陣列與所述硅光電倍增管陣列之間。

5.根據權利要求4所述的基于SiPM的核醫學成像平板探測器，其特征在于，所述光導層的材質為K9玻璃；和/或，所述光導層的厚度為1-3mm。

6.根據權利要求1-5任一項所述的基于SiPM的核醫學成像平板探測器，其特征在于，所述無源處理電路模塊引出所述硅光電倍增管所產生的快信號和陽極信號，并且所述有源處理電路模塊處理所述快信號和陽極信號，以產生包括定時信號和差分陽極信號的輸出信號。

7.根據權利要求6所述的基于SiPM的核醫學成像平板探測器，其特征在于，每個所述無源模塊單體包括加法電路，所述定時電路包括依次連接的高速放大器、高速比較器以及雙D觸發器；

各個所述探測模塊內的硅光電倍增管陣列生成的快信號經相應的無源模塊單體中的所述加法電路求和處理得到模擬快信號，該模擬快信號經相應的有源模塊單體中的所述定時電路被轉換為數字定時信號。

8.根據權利要求7所述的基于SiPM的核醫學成像平板探測器，其特征在于，

每個所述無源模塊單體還包括均勻電荷分配電路；

各個所述探測模塊內的硅光電倍增管陣列生成的m×n路陽極信號經所述均勻電荷分配電路轉換為m+n路陽極信號，然后經所述陽極信號處理電路處理以轉換為4路差分陽極信號。

9.根據權利要求8所述的基于SiPM的核醫學成像平板探測器，其特征在于，還包括：電源轉換電路，所述電源轉換電路與所述有源處理電路模塊設置于同一基板上用以接收一定幅度范圍內的電壓并向所述無源處理電路模塊提供恒定的輸出電壓。