[实用新型]基于SiPM的PET探测器前端电路在线自检装置

权利要求书

1.一种基于SiPM的PET探测器前端电路在线自检装置，所述前端电路包括SiPM阵列、前沿甄别电路和模拟成形电路；其特征在于：所述自检装置包括

自检信号产生电路，用于产生具有能量的类SiPM信号的自检信号；

多路选择器，其输入端连接自检信号电路的输出端和SiPM阵列的输出端，用于选择SiPM阵列输出信号或者自检信号；多路选择器的输出端连接所述前沿甄别电路和模拟成形电路的输入端；

自检控制模块，用于控制所述自检信号产生电路产生自检信号；

时间测量电路，用于对来自前沿甄别电路的信号进行时间测量得到时间信息；

能量测量电路，用于对来自模拟成形电路的信号进行能量测量得到能量信息；

FPGA芯片，根据得到的时间信息和能量信息与自检信号进行比对分析，判断是否出现异常。

2.如权利要求1所述的一种基于SiPM的PET探测器前端电路在线自检装置，其特征在于：所述自检控制模块、时间测量电路和能量测量电路均集成于所述FPGA芯片内。

3.如权利要求1所述的一种基于SiPM的PET探测器前端电路在线自检装置，其特征在于：所述自检控制模块包括SPI配置模块、流程控制模块、开关控制模块和信号产生模块；所述流程控制模块通过所述SPI配置模块配置Vref，然后所述开关控制模块控制前端自检信号产生电路产生一系列特定能量和频率的自检信号。

4.如权利要求3所述的一种基于SiPM的PET探测器前端电路在线自检装置，其特征在于：所述SPI配置模块根据已知的自检信号幅度，调整时间测量电路阈值，然后根据自检信号能量得到需要配置的时间测量电路相对甄别阈值。

5.如权利要求4所述的一种基于SiPM的PET探测器前端电路在线自检装置，其特征在于：根据S-curve法，当触发率为50%时，时间测量电路阈值与自检信号幅度基本一致。

6.如权利要求1所述的一种基于SiPM的PET探测器前端电路在线自检装置，其特征在于：所述模拟成形电路与能量测量电路之间通过ADC芯片连接，利用ADC芯片的固有延迟进行基线测量并取平均。

7.如权利要求6所述的一种基于SiPM的PET探测器前端电路在线自检装置，其特征在于：所述ADC芯片输入端连接有驱动差分运放电路，差分运放输出正负差作为ADC测量基线，ADC测量基线通过差分运放正输入端的Vset引脚进行调整；所述FPGA控制Vset引脚进行调整，直至基线位置和ADC芯片量程合理为止。

8.如权利要求6所述的一种基于SiPM的PET探测器前端电路在线自检装置，其特征在于：通过测量大量信号并取平均，得到能量测量电路的增益并保存，上传给上位机提供给用户进行检测，如果增益过大或过小异常出现，产生报警数据包上传给用户。

9.如权利要求3所述的一种基于SiPM的PET探测器前端电路在线自检装置，其特征在于：如果时间测量频率与用户设定的自检信号产生频率基本一致，则证明时间测量电路工作基本正常，否则产生报警数据包上传给用户。

10.如权利要求1所述的一种基于SiPM的PET探测器前端电路在线自检装置，其特征在于：利用自检电路产生的信号，并结合码密度法完成FPGA-TDC的非线性修正，并把修正结果存放于FPGA内部存储器中。