[發(fā)明專利]定時電路、讀出電路、閃爍探測器及定時方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710500030.2
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN109143310B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設計）人: 唐浩輝;李道武;章志明;王英杰;柴培;楊明潔;魏龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院高能物理研究所
• 主分類號: G01T1/208
• 分類號: G01T1/208;H03K17/28
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 闞梓瑄;王衛(wèi)忠

本發(fā)明提供了一種定時電路、讀出電路、閃爍探測器及定時方法，該定時電路包括：信號源、第一比較器、第二比較器、第三比較器、第一觸發(fā)電路和第二觸發(fā)電路。其中，信號源產生的信號分為第一路信號和第二路信號；第一比較器的輸入端接收第一路信號；第二比較器的輸入端接收第二路信號，第二比較器的比較閾值大于第一比較器的比較閾值；第三比較器的輸入端連接至第一比較器的輸出端；第一觸發(fā)電路的輸入端連接至第三比較器的輸出端；第二觸發(fā)電路的輸入端連接至第二比較器的輸出端，第二觸發(fā)電路的輸出端用于向第一觸發(fā)電路傳送開門信號，以觸發(fā)第一觸發(fā)電路輸出定時信號。本發(fā)明的技術方案既保證了定時電路簡單可行，又能夠滿足定時精度的要求。

技術領域

本發(fā)明涉及定時技術領域，具體而言，涉及一種定時電路、讀出電路、閃爍探測器及定時方法。

背景技術

閃爍探測器是射線探測領域的一種常用探測器，通常由閃爍體、光電轉換器件以及讀出電路構成。當射線入射并與閃爍體發(fā)生作用時，會將能量沉積在閃爍體里面，然后被轉換為閃爍光，閃爍光被光電轉換器件收集后轉換為電信號，然后通過讀出電路處理后得到入射射線的相關信息。很多時候技術人員需要精確測量射線的時間信息，比如正電子壽命譜儀測量、飛行時間正電子發(fā)射斷層成像(Time of flight-Positron EmissionComputed Tomography，簡稱TOF-PET)等，需要時間測量精度越高越好。

閃爍探測器對于射線的時間測量精度，除了與閃爍體的發(fā)光特性、尺寸形狀以及光電轉換器件的時間特性有關以外，還與讀出電路的定時精度有關。對于定時精度要求較高的場合，一般會采用低閾值的前沿定時方法，因為當射線與閃爍體發(fā)生作用時，最初產生的幾個閃爍光子的時間精度是最高的，最能代表射線到達的時間，所以能產生最佳定時效果的定時閾值往往會很低。而將定時閾值設置的很低時，往往會因為電路本身的噪聲而產生許多誤觸發(fā)，而這些誤觸發(fā)需要通過加入能量判選條件過濾掉，而且除了噪聲誤觸發(fā)的信號以外，那些幅度較低的信號往往也是需要去除的。

現(xiàn)有的一種處理方法是將前端讀出電路分兩路得到定時信號和能量信號，然后通過在FPGA(Field－Programmable Gate Array，現(xiàn)場可編程邏輯門陣列)里對能量信號進行判斷，挑選出幅度滿足一定要求的信號。這種處理方法較為簡單，但是噪聲對定時信號的誤觸發(fā)以及無用的小幅度信號會增加系統(tǒng)的處理負擔，也增加了后續(xù)處理的復雜程度。

因此，如何能夠保證定時電路既簡單可行，又能夠滿足定時精度的要求成為亟待解決的技術問題。

需要說明的是，在上述背景技術部分公開的信息僅用于加強對本發(fā)明的背景的理解，因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現(xiàn)有技術的信息。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種定時電路、讀出電路、閃爍探測器及定時方法，進而至少在一定程度上克服由于相關技術的限制和缺陷而導致的一個或者多個問題。

本發(fā)明的其他特性和優(yōu)點將通過下面的詳細描述變得顯然，或部分地通過本發(fā)明的實踐而習得。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種定時電路，包括：信號源，所述信號源產生的信號分為第一路信號和第二路信號；第一比較器，所述第一比較器的輸入端接收所述第一路信號；第二比較器，所述第二比較器的輸入端接收所述第二路信號，所述第二比較器的比較閾值大于所述第一比較器的比較閾值；第三比較器，所述第三比較器的輸入端連接至所述第一比較器的輸出端；第一觸發(fā)電路，所述第一觸發(fā)電路的輸入端連接至所述第三比較器的輸出端；第二觸發(fā)電路，所述第二觸發(fā)電路的輸入端連接至所述第二比較器的輸出端，所述第二觸發(fā)電路的輸出端用于向所述第一觸發(fā)電路傳送開門信號，以觸發(fā)所述第一觸發(fā)電路輸出定時信號。

在本發(fā)明的一些實施例中，基于前述方案，還包括：放大電路，所述放大電路連接至所述信號源，用于對所述信號源產生的信號進行放大。