[发明专利]正电子发射断层成像电子学信号处理系统和方法

权利要求书

1.一种正电子发射断层成像电子学信号处理系统，用于接收γ光子并获得γ光子的位置信息和能量信息，其特征在于，包括：

求和电路，用于对输入的电压信号进行求和，得到并输出放大电压信号；

恒流源充放电电路，与所述求和电路连接，用于将所述放大电压信号转换为放电电压信号并输出；

高速比较器，与所述恒流源充放电电路连接，用于将所述放电电压信号与预设的阈值电压进行比较，产生并输出方波信号；

逻辑运算模块，与所述高速比较器连接，用于根据所述方波信号计算获得γ光子的位置信息和能量信息。

2.根据权利要求1所述的正电子发射断层成像电子学信号处理系统，其特征在于，还包括：

电流灵敏前置放大器，用于将输入的电流信号放大为所述输入的电压信号输出至所述求和电路；所述输入的电流信号由γ光子入射光电倍增管产生的信号通过电荷分配电路简化得到。

3.根据权利要求2所述的正电子发射断层成像电子学信号处理系统，其特征在于，所述电流灵敏前置放大器包括四个电流灵敏前置放大模块，所述求和电路包括三个求和模块，所述恒流源充放电电路包括三个恒流源充放电模块，所述高速比较器包括三个高速比较模块；

第一求和模块的输入端连接第一电流灵敏前置放大模块、第二电流灵敏前置放大模块、第三电流灵敏前置放大模块和第四电流灵敏前置放大模块，输出端连接第一恒流源充放电模块的输入端；所述第一恒流源充放电模块的输出端连接第一高速比较模块；

第二求和模块的输入端连接第一电流灵敏前置放大模块和第二电流灵敏前置放大模块，输出端连接第二恒流源充放电模块的输入端；所述第二恒流源充放电模块的输出端连接第二高速比较模块；

第三求和模块的输入端连接第二电流灵敏前置放大模块和第三电流灵敏前置放大模块，输出端连接第三恒流源充放电模块的输入端；所述第三恒流源充放电模块的输出端连接第三高速比较模块；

所述第一高速比较模块、所述第二高速比较模块、所述第三高速比较模块分别连接所述逻辑运算模块。

4.根据权利要求3所述的正电子发射断层成像电子学信号处理系统，其特征在于，对于所述三个恒流源充放电模块分别有：恒流源充放电模块包括恒流电源、第一电容、第二电容、肖基特二极管和运算放大器，对应连接的求和模块的输出端通过所述第一电容连接所述运算放大器的负输入端，所述第二电容和所述肖基特二极管并联后连接所述运算放大器的负输入端和输出端，所述恒流电源连接所述运算放大器的负输入端，所述运算放大器的正输入端接地。

5.一种正电子发射断层成像电子学信号处理方法，用于接收γ光子并获得γ光子的位置信息和能量信息，其特征在于，所述方法包括：

求和电路对输入的电压信号进行求和，得到放大电压信号并向恒流源充放电电路输出；

所述恒流源充放电电路将所述放大电压信号转换为放电电压信号并向高速比较器输出；

所述高速比较器将所述放电电压信号与预设的阈值电压进行比较，产生方波信号并向逻辑运算模块输出；

所述逻辑运算模块根据所述方波信号计算获得γ光子的位置信息和能量信息。

6.根据权利要求5所述的正电子发射断层成像电子学信号处理方法，其特征在于，在所述求和电路对输入的电压信号进行求和，得到放大电压信号并向恒流源充放电电路输出之前，还包括：

γ光子入射光电倍增管产生的信号通过电荷分配电路简化得到多路电流信号并分别向电流灵敏前置放大器输出；

所述电流灵敏前置放大器分别将所述电流信号放大为所述输入的电压信号并向所述求和电路输出。