[發(fā)明專利]一種基于移動(dòng)觸發(fā)閾方法評(píng)價(jià)SiPM探測(cè)器的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010071950.9
• 申請(qǐng)日: 2020-01-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111257919A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭維新;吳和宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇賽諾格蘭醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號(hào): G01T1/24
• 分類號(hào): G01T1/24
• 代理公司: 北京易捷勝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11613
• 代理人: 齊勝杰

本發(fā)明公開(kāi)一種基于移動(dòng)觸發(fā)閾方法評(píng)價(jià)SiPM探測(cè)器的方法，該方法利用SiPM探測(cè)器自身各個(gè)像素點(diǎn)輸出信號(hào)基本一致的準(zhǔn)數(shù)字化特性，通過(guò)移動(dòng)觸發(fā)閾，統(tǒng)計(jì)觸發(fā)事件計(jì)數(shù)率變化的方法，對(duì)SiPM的主要性能變化做實(shí)時(shí)的判斷與評(píng)價(jià)。該方法可在不增加附屬電路，不將SiPM單獨(dú)拆出其應(yīng)用環(huán)境的前提下評(píng)價(jià)其性能及長(zhǎng)期變化趨勢(shì)，提供了一種對(duì)SiPM探測(cè)器性能穩(wěn)定性監(jiān)控的便捷方案，并對(duì)其性能校正提供了參考數(shù)據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及PET探測(cè)器評(píng)價(jià)技術(shù)，特別涉及一種基于移動(dòng)觸發(fā)閾方法評(píng)價(jià)SiPM探測(cè)器的方法。

背景技術(shù)

SiPM(Silicon Photomultiplier，硅光電倍增管)是一種光電探測(cè)器件，發(fā)明于二十世紀(jì)九十年代末。其基本原理是由工作在蓋革模式下的高密度雪崩光電二極管陣列組成，具有高光子探測(cè)效率，高定時(shí)分辨率，低偏置電壓，結(jié)構(gòu)緊湊，抗磁場(chǎng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的提升，SiPM的噪聲水平在下降，已開(kāi)始廣泛應(yīng)用于微弱光探測(cè)，高能物理及核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。

在使用SiPM探測(cè)器進(jìn)行光脈沖信號(hào)探測(cè)的應(yīng)用場(chǎng)合中，為提升測(cè)量結(jié)果的信噪比或者得到信號(hào)的時(shí)間信息，都要求相應(yīng)的配套電路中有觸發(fā)閾的功能，并且為了得到觸發(fā)閾的最優(yōu)值，很多觸發(fā)閾電路都能夠提供觸發(fā)閾的數(shù)字調(diào)節(jié)功能，用于調(diào)試得到最優(yōu)觸發(fā)閾。

與傳統(tǒng)的微弱光探測(cè)器件光電倍增管相比，SiPM也有其噪聲大，溫漂效應(yīng)大的缺點(diǎn)，為此，如何對(duì)SiPM探測(cè)器性能進(jìn)行評(píng)價(jià)成為當(dāng)前需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于移動(dòng)觸發(fā)閾方法評(píng)價(jià)SiPM探測(cè)器的方法，借助于移動(dòng)觸發(fā)閾，統(tǒng)計(jì)觸發(fā)事件計(jì)數(shù)率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)SiPM探測(cè)器性能的評(píng)價(jià)。

為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案包括：

第一方面，本發(fā)明提供一種基于移動(dòng)觸發(fā)閾方法評(píng)價(jià)SiPM探測(cè)器的方法，所述SiPM探測(cè)器連接一觸發(fā)裝置和計(jì)數(shù)裝置，所述計(jì)數(shù)裝置連接一分析裝置，所述方法包括：

S1、將SiPM探測(cè)器置于避光環(huán)境中，連續(xù)調(diào)整觸發(fā)裝置，獲取所述觸發(fā)裝置中各觸發(fā)閾值對(duì)應(yīng)的本底計(jì)數(shù)率；

S2、采用所述分析裝置對(duì)所述本底計(jì)數(shù)率進(jìn)行處理，獲取處理后的用于評(píng)價(jià)SiPM探測(cè)器的評(píng)價(jià)信息。

可選地，所述步驟S2包括：

采用所述分析裝置對(duì)所述本底計(jì)數(shù)率進(jìn)行微分處理，來(lái)分析本底脈沖幅度分布規(guī)律，獲取用于評(píng)價(jià)SiPM探測(cè)器的評(píng)價(jià)信息；

所述評(píng)價(jià)信息包括：

用于評(píng)價(jià)SiPM本底噪聲水平的結(jié)合脈沖幅度的本底脈沖計(jì)數(shù)率；

用于評(píng)價(jià)單光子脈沖幅度信息的微分譜中相鄰峰位之差；

用于評(píng)價(jià)SiPM串?dāng)_性能的微分譜中多像素脈沖計(jì)數(shù)占總計(jì)數(shù)的比值。

可選地，所述步驟S1中的本底計(jì)數(shù)率包括：

原始的未經(jīng)校正的第一本底計(jì)數(shù)率、結(jié)合觸發(fā)裝置和計(jì)數(shù)裝置所固有的系統(tǒng)死時(shí)間做過(guò)校正的第二本底計(jì)數(shù)率。

可選地，所述方法還包括：

根據(jù)所述評(píng)價(jià)信息對(duì)所述SiPM探測(cè)器的探測(cè)結(jié)果進(jìn)行校正；

或者，根據(jù)所述評(píng)價(jià)信息對(duì)所述SiPM探測(cè)器的探測(cè)結(jié)果進(jìn)行預(yù)警。

可選地，SiPM探測(cè)器包括：

將SiPM作為核心器件的光探測(cè)器和將SiPM作為核心光電轉(zhuǎn)換器件并耦合了閃爍體的輻射探測(cè)器。

第二方面，本發(fā)明還提供一種用于評(píng)價(jià)SiPM探測(cè)器性能的性能評(píng)價(jià)電路，所述性能評(píng)價(jià)電路執(zhí)行上述第一方面所述的評(píng)價(jià)SiPM探測(cè)器的方法，性能評(píng)價(jià)電路包括：