用于检测硅光电倍增管阵列信号通断的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于检测硅光电倍增管阵列信号通断的装置及方法，装置包括：放射源、耦合待测SiPM阵列的标准晶体阵列、滤波电路、射频放大电路、ADC采集装置和处理装置；放射源激发标准晶体阵列使待测SiPM阵列输出两类信号；两类信号分别经由滤波电路和射频放大电路至ADC采集装置，ADC采集装置基于时间触发路的信号采集N路能量信息并将采集的N路能量信号传输至处理装置，以使处理装置基于N路能量信号生成用于判断待测SiPM阵列中每一SiPM芯片的时间触发路和能量路是否异常的二维位置影像。上述装置可以快速有效检测硅光电倍增管阵列的工作状态，满足当前大规模生产检测的需求，同时可有效降低人力成本。同时可有效降低人力成本。同时可有效降低人力成本。

【技术实现步骤摘要】
用于检测硅光电倍增管阵列信号通断的装置及方法


[0001]本专利技术涉及硅光电倍增管测量技术，尤其涉及一种用于检测硅光电倍增管阵列信号通断的装置及方法。

技术介绍

[0002]硅光电倍增管在组成阵列焊接时，可能由于焊接过程问题或者硅光电倍增管自身瑕疵导致无信号输出，或者信号输出异常，需要能够挑选并且定位硅光电倍增管阵列中的异常芯片的方法。
[0003]对于少量硅光电倍增管构成的阵列检测相对容易在电路设计时设置测试点进行测量排查确认问题芯片，并定位问题芯片位置。但是对于数量较大的硅光电倍增管阵列，特别是每个硅光电倍增管为双读出(时间触发路和能量路)，将判断检测数量直接翻倍。数量大规模增加后通过测试点一个个测试判断硅光电倍增管的两路输出电路是否能正常工作效率很低，当有大规模生产检测需求时，检测的时间人力成本很高。

技术实现思路

[0004](一)要解决的技术问题
[0005]鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种用于检测硅光电倍增管阵列信号通断的装置及方法，其能够快速有效检测硅光电倍增管阵列的通断状态。
[0006](二)技术方案
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
[0008]第一方面，本专利技术实施例提供一种用于检测硅光电倍增管阵列信号通断的装置，包括：
[0009]放射源、用于与待测SiPM阵列耦合的标准晶体阵列、滤波电路、射频放大电路、ADC采集装置和处理装置；
[0010]所述放射源用于激发耦合的待测SiPM阵列的标准晶体阵列中的闪烁晶体发光，以使待测SiPM阵列输出两类信号；
[0011]所述滤波电路的第一端连接所述待测SiPM阵列的能量路输出端，所述滤波电路用于将待测SiPM阵列中所有SiPM芯片的能量输出进行加合处理，输出为四路能量信号，所述射频放大电路的第一端连接所述待测SiPM阵列的时间触发路输出端，所述射频放大电路用于将待测SiPM阵列中所有SiPM芯片的时间路输出信号进行级联放大并加和处理，以输出一路时间触发信号；
[0012]所述ADC采集装置连接所述滤波电路的第二端、所述射频放大电路的第二端，并基于一路时间触发信号采集四路能量信号，将采集的四路能量信号传输至所述处理装置，以使所述处理装置基于所述四路能量信号生成用于判断待测SiPM阵列中每一SiPM芯片的两路输出是否异常的二维位置影像。
[0013]可选地，所述放射源为γ放射源；
[0014]所述滤波电路包括：用于对多个能量路输出端输出的信号进行加和处理的滤波电阻网络，所述滤波电阻网络输出四路能量信号。
[0015]可选地，所述处理装置，具体用于：
[0016]基于所述四路能量信号，利用欧拉方程生成标准晶体阵列的二维位置影像；所述二维位置影像上的每一位置的显示亮点对应的SiPM芯片的能量路是否异常；
[0017]若存在至少一个位置无亮点或者亮点异常，则确定该位置对应的SiPM芯片的能量路异常；
[0018]以及基于所述二维位置影像获取单个晶条的能谱信息；根据晶条的能谱信息确定对应的SiPM芯片的时间触发路是否异常。
[0019]可选地，所述射频放大电路包括：依次连接的级联电路、加和电路和比较器；所述比较器中预设设置有时间触发信号对应的第一设定值；
[0020]加和电路输出的时间触发信号大于第一设定值，则所述比较器输出，否则不输出；所述比较器输出的时间触发信号作为所述ADC采集装置用于采集能量信号的触发信号；
[0021]所述第一设定值为根据待测SiPM阵列中至少一个SiPM芯片的时间触发路异常时的触发值确定的，小于该触发值的数值。
[0022]可选地，所述标准晶体阵列和所述待测SiPM阵列结构相同；
[0023]或者，标准晶体阵列为一块15x15条组成的LSO类有自衰变特性的晶体阵列。
[0024]第二方面，本专利技术实施例提供一种基于第一方面任一所述的用于检测硅光电倍增管阵列信号通断的装置的检测方法，所述方法包括：
[0025]S10、采用标准晶体阵列与正常SiPM阵列耦合；并设置ADC采集装置中的时间触发路的时间触发阈值；所述ADC采集装置经由滤波电路和射频放大电路分别连接正常SiPM阵列的能量路输出端和时间触发路输出端；
[0026]在放射源激发后，ADC采集装置采集四路能量信号并传输处理装置，所述处理装置对所述四路能量信号的波形进行积分和基线扣，获取标准晶体阵列通过正常SiPM阵列的第一类二维位置影像和标准晶体阵列中单个晶条的能谱信息中能谱前沿的标准信息；
[0027]S20、采用所述标准晶体阵列与待测SiPM阵列耦合；
[0028]在放射源激发后，ADC采集装置采集四路能量信号并传输处理装置；所述ADC采集装置的两次采集的数据量是相同的；
[0029]所述处理装置对所述四路能量信号的波形进行积分和基线扣，获取标准晶体阵列通过待测SiPM阵列的第二类二维位置影像和标准晶体阵列中单个晶条的能谱信息；
[0030]S30、将第二类二维位置影像和第一类二维位置影像进行比对，确定待测SiPM阵列中每一SiPM芯片的能量路是否异常；
[0031]以及，将S20中单个晶条的能谱信息的能谱前沿信息与标准信息比对，确定对应的SiPM芯片的时间触发路是否异常。
[0032]可选地，S30包括：
[0033]计算出每个事例的四路能量值，并利用欧拉公式计算得到标准晶体阵列的二维位置影像；所述二维位置影像中每一个亮点代表标准晶体阵列对应的一根晶条；
[0034]将待测SiPM阵列对应的二维位置影像和正常SiPM阵列对应的二维位置影像比较，确定待测SiPM阵列中每一SiPM芯片的能量路是否异常；
[0035]以及，分割二维位置影像中每一个晶条的全部事件，并将每一晶条的N路能量加和，得到单个晶条的能谱信息。
[0036]可选地，在N为4时，S30包括：
[0037]第一步：将能量信号波形的固定长度进行积分，获得信号积分面积，积分面积中扣除波形信号的基线，获得A路、B路、C路和D路积分面积值；
[0038]第二步：采用积分扣基线获得的A路积分值、B路积分值、C路积分值和D路积分值，通过欧拉方程得到二维位置影像的x，y值；
[0039]具体地，欧拉公式为：
[0040]X＝(A+D)/(A+B+C+D)；
[0041]Y＝(C+D)/(A+B+C+D)；
[0042]或者，X＝(A+B)/(A+B+C+D)；
[0043]Y＝(A+D)/(A+B+C+D)；
[0044]第三步：分割二维位置影像图；二维影像图一个聚集亮点对应一根晶条，根据亮点位置将二维影像分成一个一个区域，并为区域编号，一个编号对应一根晶条；一个编号区域内的所有事件是对应编号晶条受放射源激发的所有事件；
[0045]若标准晶体阵列包括15x15晶条，二维位置影像有22本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于检测硅光电倍增管阵列信号通断的装置，其特征在于，包括：放射源、用于与待测SiPM阵列耦合的标准晶体阵列、滤波电路、射频放大电路、ADC采集装置和处理装置；所述放射源用于激发耦合的待测SiPM阵列的标准晶体阵列中的闪烁晶体发光，以使待测SiPM阵列输出两类信号；所述滤波电路的第一端连接所述待测SiPM阵列的能量路输出端，所述滤波电路用于将待测SiPM阵列中所有SiPM芯片的能量输出进行加合处理，输出为四路能量信号，所述射频放大电路的第一端连接所述待测SiPM阵列的时间触发路输出端，所述射频放大电路用于将待测SiPM阵列中所有SiPM芯片的时间路输出信号进行级联放大并加和处理，以输出一路时间触发信号；所述ADC采集装置连接所述滤波电路的第二端、所述射频放大电路的第二端，并基于一路时间触发信号采集四路能量信号，将采集的四路能量信号传输至所述处理装置，以使所述处理装置基于所述四路能量信号生成用于判断待测SiPM阵列中每一SiPM芯片的两路输出是否异常的二维位置影像。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述放射源为γ放射源；所述滤波电路包括：用于对多个能量路输出端输出的信号进行加和处理的滤波电阻网络，所述滤波电阻网络输出四路能量信号。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理装置，具体用于：基于所述四路能量信号，利用欧拉方程生成标准晶体阵列的二维位置影像；所述二维位置影像上的每一位置的显示亮点对应的SiPM芯片的能量路是否异常；若存在至少一个位置无亮点或者亮点异常，则确定该位置对应的SiPM芯片的能量路异常；以及基于所述二维位置影像获取单个晶条的能谱信息；根据晶条的能谱信息确定对应的SiPM芯片的时间触发路是否异常。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述射频放大电路包括：依次连接的级联电路、加和电路和比较器；所述比较器中预设设置有时间触发信号对应的第一设定值；加和电路输出的时间触发信号大于第一设定值，则所述比较器输出，否则不输出；所述比较器输出的时间触发信号作为所述ADC采集装置用于采集能量信号的触发信号；所述第一设定值为根据待测SiPM阵列中至少一个SiPM芯片的时间触发路异常时的触发值确定的，小于该触发值的数值。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述标准晶体阵列和所述待测SiPM阵列结构相同；或者，标准晶体阵列为一块15x15条组成的LSO类有自衰变特性的晶体阵列。6.一种基于权利要求1至5任一所述的用于检测硅光电倍增管阵列信号通断的装置的检测方法，其特征在于，所述方法包括：S10、采用标准晶体阵列与正常SiPM阵列耦合；并设置ADC采集装置中的时间触发路的时间触发阈值；所述ADC采集装置经由滤波电路和射频放大电路分别连接正常SiPM阵列的能量路输出端和时间触发路输出端；在放射源激发后，ADC采集装置采集四路能量信号并传输处理装置，所述处理装置对所
述四路能量信号的波形进行积分和基线扣，获取标准晶体阵列通过正常SiPM阵列的第一类二维位置影像和标准晶体阵列中单个晶条的能谱信息中能谱前沿的标准信息；S20、采用所述标准晶体阵列与待测SiPM阵列耦合；在放射源激发后，ADC采集装置采集四路能量信号并传输处理装置；所述ADC采集装置的两次采集的数据量是相同的；所述处理装置对所述四路能量信号的波形进行积分和基线扣，获取标准晶体阵列通过待测SiPM阵列的第二类二维位置影像和标准晶体阵列中单个晶条的能谱信息；S30、将第二类二维位置影像和第一类二...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕绮雯，
申请(专利权)人：江苏赛诺格兰医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：