[发明专利]一种获取能谱的方法、装置以及设置能量窗的装置

摘要

本发明提供获取能谱的方法、装置以及设置能量窗的装置，其电压比较器与探测器模块通信连接并接收探测器模块发送的闪烁脉冲信号；DAC与电压比较器通信连接并向其发送阈值信息；电压比较器将符合阈值信息的闪烁脉冲信号发送至计数器；控制与存储单元与计数器连接并存储和记录计数信息，控制与存储单元还与DAC连接并存储和记录阈值信息。方法包括以下步骤：设置DAC的阈值并将计数器清零；利用计数器记录T时间段内闪烁脉冲的幅值超过阈值的脉冲数；再次设置DAC的阈值，将计数器清零后记录T时间段内闪烁脉冲的幅值超过阈值的脉冲数，重复直至阈值为0。本发明能有效降低PET、SPET等系统的成本和复杂度，降低系统对计算资源和时间的需求。

主权项

1.一种获取能谱的装置，其特征在于，所述装置包括：

电压比较器，所述电压比较器与探测器模块通信连接并接收所述探测器模块发送的闪烁脉冲信号；

数字模拟转换器，所述数字模拟转换器与所述电压比较器通信连接并向所述电压比较器发送阈值信息；

计数器，所述计数器与所述电压比较器连接，所述电压比较器将符合所述阈值信息的闪烁脉冲信号发送至所述计数器；以及

控制与存储单元，所述控制与存储单元与所述计数器连接并存储和记录来自于所述计数器的计数信息，所述控制与存储单元还与所述数字模拟转换器连接并存储和记录所述数字模拟转换器的所述阈值信息。

2.根据权利要求1所述的获取能谱的装置，其特征在于，所述装置通过与所述计数器连接的FPGA导出数据。

3.根据权利要求1所述的获取能谱的装置，其特征在于，所述电压比较器采用低电压差分信号接口。

4.一种根据权利要求1所述的装置获取能谱的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S1：将数字模拟转换器的阈值设置为E_n并将计数器清零；

步骤S2：利用所述计数器记录T时间段内闪烁脉冲的幅值超过E_n的脉冲数x₁，并将该数据记录为N_n，其中n为自然数；

步骤S3：将所述数字模拟转换器的阈值设置为E_n‑1＝E_n‑a，其中，a为正数，将所述计数器清零后记录T时间段内闪烁脉冲的幅值超过E_n‑1的脉冲数x₂，并将该数据记录为N_n‑1＝x₂‑N_n；

步骤S4：将所述数字模拟转换器的阈值设置为E_n‑2＝E_n‑1‑b，其中，b为正数，将所述计数器清零后记录T时间段内闪烁脉冲的幅值超过E_n‑2的脉冲数x₃，并将该数据记录为N_n‑2＝x₃‑N_n‑1。

步骤S5：重复步骤S4，直至E_m＝0，其中，m为自然数，且m小于n。

5.根据权利要求4所述的获取能谱的方法，其特征在于，所述闪烁脉冲的幅值范围为0‑H毫伏，所述数字模拟转换器的动态范围为0‑J毫伏，H和J均为正数，且J大于H。

6.根据权利要求5所述的获取能谱的方法，其特征在于，在上述步骤S1中，所述数字模拟转换器的阈值E_n设置为0‑J毫伏之间的任意值。

7.根据权利要求6所述的获取能谱的方法，其特征在于，所述J的取值为500，所述阈值E_n设置为500。

8.根据权利要求4所述的获取能谱的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述T时间段的取值范围介于1毫秒和1秒之间。

9.根据权利要求8所述的获取能谱的方法，其特征在于，所述T时间段的取值范围为10毫秒、20毫秒、30毫秒或者40毫秒。

10.根据权利要求4所述的获取能谱的方法，其特征在于，以E_n为横坐标，N_n为纵坐标所画出的曲线即为能谱的曲线。

11.一种获取能谱及设置能量窗的装置，其特征在于，所述装置包括：

第一电压比较器，所述第一电压比较器与探测器模块通信连接并接收所述探测器模块发送的闪烁脉冲信号；

第一数字模拟转换器，所述第一数字模拟转换器与所述第一电压比较器连接并向所述第一电压比较器发送第一阈值信息；

第二电压比较器，所述第二电压比较器与所述探测器模块通信连接并接收所述探测器模块发送的闪烁脉冲信号；

第二数字模拟转换器，所述第二数字模拟转换器与所述第二电压比较器连接并向所述第二电压比较器发送第二阈值信息；

数字化单元，所述数字化单元与所述探测器模块连接并将所述闪烁脉冲信号数字化；

逻辑判断单元，所述逻辑判断单元分别与所述第一电压比较器以及所述第二电压比较器连接以接收符合阈值条件的闪烁脉冲信号，所述逻辑判断单元同时与所述数字化单元连接以输出符合阈值条件的数字化闪烁脉冲信号；

阈值设置单元，所述阈值设置单元分别与所述第一数字模拟转换器以及所述第二数字模拟转换器连接以发送阈值设置信息；以及

数据打包/传输单元，所述数据打包/传输单元与所述逻辑判断单元连接。

12.根据权利要求11所述的获取能谱及设置能量窗的装置，其特征在于，所述装置通过与所述数据打包/传输单元连接的FPGA导出数据。

13.根据权利要求11所述的获取能谱及设置能量窗的装置，其特征在于，所述装置还包括主控单元，所述主控单元与所述阈值设置单元连接并向所述阈值设置单元发送设置指令。

14.根据权利要求11所述的获取能谱及设置能量窗的装置，其特征在于，所述第一、第二电压比较器采用低电压差分信号接口。