[發明專利]一種射線能量的測量裝置及方法

有效

• 申請號: 201610933323.5
• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN108008438B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 趙健;梁國棟;吳國城;李楠;徐寶偉
• 申請（專利權）人: 上海東軟醫療科技有限公司
• 主分類號: G01T1/202
• 分類號: G01T1/202
• 代理公司: 11227 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 王寶筠

本發明公開了一種射線能量的測量裝置及方法，該裝置包括：依次連接的閃爍晶體、光電轉換器、前置放大器、N級微分器、比較器和能量識別器；閃爍晶體，用于將接收到的每條射線分別轉換成閃爍光；光電轉換器，用于將所述閃爍光轉換成電信號；前置放大器，用于放大所述電信號；N級微分器，用于對放大后的電信號進行N次微分處理；比較器，用于將微分處理后的電信號與比較器閾值進行比較，依據比較結果輸出至少一個脈沖信號；能量識別器，用于識別第一個脈沖信號的出現時刻，并從該出現時刻開始到截止時刻統計脈沖信號的個數，根據統計出的脈沖個數確定射線的能量。本發明能夠降低射線能量的測量成本且提高測量結果的準確性。

技術領域

本發明涉及核探測技術領域，尤其涉及一種射線能量的測量裝置及方法。

背景技術

正電子發射型計算機斷層顯像(Positron Emission Computed Tomography，簡稱PET)設備中的探測系統通常由閃爍晶體、光電轉換器以及后端讀出電路構成。閃爍晶體將接收到的射線轉換成閃爍光后，將閃爍光導入對應的光電轉換器，再通過后端讀出電路獲取射線相關信息。

參見圖1所示的PET探測系統組成示意圖，射線射入閃爍晶體101后發生光電效應產生閃爍光，閃爍光進入光電轉換器102造成二極管的雪崩擊穿產生電信號，前置放大器103對電信號進行放大后，采用比較器104確定信號的過閾時刻，使時間標定電路105識別第一個過閾時刻，并將其標定為第一個光子到達光電轉換器102的時刻，并從該時刻開始使能量采集電路106對前置放大器103輸出的信號進行離散化采集，利用采集到的一系列離散信號確定原始射線的能量。

但是，關于上述現有技術方案，單獨采集能量和時間信息，需要將前置放大器103輸出的信號一分為二進行處理，這使得電子線路上增加了扇入扇出等器件，延長了信號鏈路，降低了鏈路中的信噪比；在能量采集通路中，對能量采集電路的采樣率要求較高，但高采樣率的芯片成本較高。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例的主要目的在于提供一種射線能量的測量裝置及方法，能夠降低射線能量的測量成本且提高測量結果的準確性。

本發明實施例提供了一種射線能量的測量裝置，包括：依次連接的閃爍晶體、光電轉換器、前置放大器、N級微分器、比較器和能量識別器，其中，N≥1；

所述閃爍晶體，用于將接收到的每條射線分別轉換成閃爍光；

所述光電轉換器，用于將所述閃爍光轉換成電信號；

所述前置放大器，用于放大所述電信號；

所述N級微分器，用于對放大后的電信號進行N次微分處理；

所述比較器，用于將微分處理后的電信號與比較器閾值進行比較，依據比較結果輸出至少一個脈沖信號；

所述能量識別器，用于識別第一個脈沖信號的出現時刻，并從所述出現時刻開始到截止時刻統計所述脈沖信號的個數，根據統計出的脈沖個數確定所述射線的能量，其中，所述截止時刻為所述電信號衰減的終止時刻或所述終止時刻之前的時刻。

可選的，所述能量識別器包括：

脈沖沿識別單元，用于識別每個脈沖信號的邊沿信號，所述邊沿信號為所述脈沖信號的上升沿、或下降沿、或一段持續高電平、或一段持續低電平；

時間記錄單元，用于記錄第一個邊沿信號的出現時刻；

脈沖統計單元，用于從第一個邊沿信號的出現時刻到所述截止時刻，開始統計所述邊沿信號的個數；

能量識別單元，用于根據統計出的邊沿個數確定所述射線的能量。

可選的，所述裝置還包括：

關系存儲器，用于預先存儲射線能量與脈沖個數之間的對應關系；