[发明专利]一种探测器信号读出电路、探测器和信号处理方法

摘要

本发明公开了探测器信号读出电路、探测器和信号处理方法，SiPM阵列的每一行SiPM像素的阴极信号输出端连接形成M个行共接端，每一列SiPM像素的阳极信号输出端连接形成N个列共接端，每个行共接端和列共接端连接有信号读出电路，在SiPM阵列处于盖革模式下，信号读出电路可过滤出每行和每列的交流信号，M行信号读出电路可对M行阴极交流信号进行加权求和得到两个行信号，N列信号读出电路可对N列阳极交流信号进行加权求和得到两个列信号，本发明中对行、列中的子电路的权重系数的设置，使得基于行、列信号通过重心法得到的闪烁晶体的位置的坐标精度更高，又不需要大量的分流电阻和模拟放大器，降低了电路的电子学复杂度和读出板面积。

主权项

1.一种探测器信号读出电路，其特征在于，包括：隔离电阻、取信号电阻、信号读出电路和M行N列的硅光电倍增管(SiPM)阵列；所述SiPM阵列的每一行具有N个SiPM像素，所述SiPM阵列的每一列具有M个SiPM像素，所述SiPM阵列中每一行的N个所述SiPM像素的阴极信号输出端连接形成M个行共接端，所述SiPM阵列中每一列的M个所述SiPM像素的阳极信号输出端连接形成N个列共接端；所述信号读出电路包含两条子电路，且所述信号读出电路具有一个输入端和两个输出端，所述两个输出端分别为信号读出电路中的两条子电路的输出端，每个所述行共接端与一个信号读出电路的输入端一一对应连接，每个所述列共接端与一个信号读出电路的输入端一一对应连接；M行信号读出电路中各信号读出电路的一个输出端连接在一起形成第一阴极信号输出端，另一个输出端连接在一起形成第二阴极信号输出端，所述信号读出电路用于隔离传输到其输入端的直流信号，过滤出从其输入端输入的交流信号，并通过其包含的两条子电路对过滤出的交流信号进行加权，所述第一阴极信号输出端连接的M个子电路的权重系数根据所述M行信号读出电路的行序号增大的顺序而依次增大或依次减小，按照所述M行信号读出电路的行序号增大的顺序，所述第二阴极信号输出端连接的M个子电路的权重系数，和所述第一阴极信号输出端连接的M个子电路的权重系数为对称设置；N列信号读出电路中各信号读出电路的一个输出端连接在一起形成第一阳极信号输出端，另一个输出端连接在一起形成第二阳极信号输出端，所述信号读出电路用于隔离传输到其输入端的直流信号，过滤出从其输入端输入的交流信号，并通过其包含的两条子电路对过滤出的交流信号进行加权，所述第一阳极信号输出端连接的N个子电路的权重系数根据所述N列信号读出电路的列序号增大的顺序依次增大或依次减小，按照所述N列信号读出电路的列序号增大的顺序，所述第二阳极信号输出端连接的N个子电路的权重系数，和所述第一阳极信号输出端连接的N个子电路的权重系数为对称设置；每个所述行共接端与一个所述隔离电阻一一对应连接，每个所述列共接端与一个所述取信号电阻一一对应连接；在对所述SiPM阵列施加的反向偏置电压为正电压的情况下，与所述行共接端连接的隔离电阻的另一端连接在一起形成共阴极，所述反向偏置电压通过所述共阴极施加，与所述列共接端连接的所述取信号电阻的另一端接地；在对所述SiPM阵列施加的反向偏置电压为负电压的情况下，与所述行共接端连接的隔离电阻的另一端接地，与所述列共接端连接的取信号电阻的另一端连接在一起形成共阳极，所述反向偏置电压通过所述共阳极施加。