[发明专利]一种用于PET系统中探测器的加法电路

说明书

本发明公开一种用于PET系统中探测器的加法电路，所述探测器包括，用于耦合闪烁晶体的硅光电倍增管SiPM，加法电路包括：对应每一个SiPM的加和电阻、一个运算放大器和滤波电路；每一个加和电阻的第一端用于接收各自SiPM输出的SiPM信号，所有加和电阻的第二端均连接所述运算放大器的第一输入端；所述运算放大器的第二输入端接地，且所述运算放大器用于将加和后的SiPM信号按照时间甄别电路的条件进行放大输出；所述滤波电路和所述运算放大器组成有源滤波器，对待输出的混合后的多路SiPM信号进行滤波处理。上述加法电路应用于探测器，提高了探测器的定时分辨率，提高可PET系统的性能。

技术领域

本发明涉及γ射线探测技术领域，特别涉及一种用于PET系统中探测器的加法电路。

背景技术

正电子发射断层成像系统(Positron Emission Tomography，PET)通过显示正电子发射核素在人体内的分布，得到人体器官的功能信息。当正电子在人体内湮灭时，产生2个向相反方向发射的511keV光子。PET系统通过γ射线探测器检测这2个光子的信息，计算生成图像。

新一代的PET系统已广泛采用硅光电倍增管(SiPM)代替传统的光电倍增管(PMT)做为γ射线探测器的光电转换器件。硅光电倍增管(SiPM)是工作在盖革模式下的雪崩光电二极管阵列，与传统的光电倍增管相比，增益大，工作电压低，同时具有体积小，重量轻，工艺兼容性好，对磁场不敏感的优点，在微弱光探测，辐射探测等领域，发挥着重要作用。

采用SiPM作为光电转换器件的γ射线探测器，由于SiPM尺寸限制，需要将SiPM单元组合成阵列，与闪烁晶体阵列耦合，得到较大的灵敏区面积。当γ射线入射到闪烁晶体内，产生的光子经SiPM转化为电信号。SiPM的单元尺寸与闪烁晶体像素的单元尺寸接近，可以将闪烁晶体与SiPM进行1对1直接耦合，耦合中光量损耗小，速度快，能获得更好的定时性能，但如果1对1读出，需要与SiPM数量相当的读出通道，电子学系统十分复杂，功率巨大，会大幅度增加PET设备的成本。

为此，如何提高了位置灵敏探测器的定时分辨率，还可以降低PET系统成本，提高PET系统性能成为当前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于PET系统中探测器的加法电路，用于提高探测器的定时分辨率，降低PET系统成本。

为了达到上述的目的，本发明采用的主要技术方案包括：

第一方面，本发明提供一种用于PET系统中探测器的加法电路，所述探测器包括，用于耦合闪烁晶体的硅光电倍增管SiPM，加法电路包括：对应每一路SiPM的加和电阻、一个运算放大器和滤波电路；

每一个加和电阻的第一端用于接收各自SiPM输出的SiPM信号，所有加和电阻的第二端均连接所述运算放大器的第一输入端；

所述运算放大器的第二输入端接地，且所述运算放大器用于将加和后的SiPM信号按照时间甄别电路的条件进行放大输出；

所述滤波电路和所述运算放大器组成有源滤波器，对加法电路待输出的混合后的多路SiPM信号进行滤波处理。

可选地，所述第一输入端为反向输入端；所述滤波网络为高通滤波电路；

或者，所述第一输入端为反向输入端；所述滤波网络为低通滤波电路；

或者，所述第一输入端为正向输入端；所述滤波网络为高通滤波电路；

或者，所述第一输入端为正向输入端；所述滤波网络为低通滤波电路。

可选地，所述运算放大器为电压反馈运算放大器或者电流反馈运算放大器。

可选地，所述滤波电路包括：第一反馈电阻和一个串联电容；