專利名稱：監(jiān)測(cè)加速器單脈沖劑量變化的電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及輻射檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是對(duì)輻射成像系統(tǒng)中加速器單脈沖劑量變化的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電路。
背景技術(shù)：
在集裝箱檢測(cè)、工業(yè)CT等輻射成像系統(tǒng)中，加速器單脈沖劑量的變化將影響所成圖像的質(zhì)量。因此，需要對(duì)加速器單脈沖劑量的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同時(shí)對(duì)其做相應(yīng)的校正。傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法是在探測(cè)器陣列的邊上，再增加一組探測(cè)器來監(jiān)測(cè)加速器單脈沖劑量的變化。使用這種方法存在如下缺點(diǎn)1.劑量監(jiān)測(cè)探測(cè)器距離加速器較遠(yuǎn)，統(tǒng)計(jì)漲落大；2.劑量監(jiān)測(cè)探測(cè)器放在加速器束流的邊緣處，受加速器劑量角分布影響大，不能很好地反映加速器單脈沖劑量的變化；3.如果被檢物體遮擋了劑量監(jiān)測(cè)探測(cè)器，則劑量監(jiān)測(cè)探測(cè)器完全失去監(jiān)測(cè)劑量的作用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的是提供一種監(jiān)測(cè)加速器單脈沖劑量變化的電路。它的使用不因被檢物體的位置而受影響，同時(shí)具有統(tǒng)計(jì)漲落小，監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案監(jiān)測(cè)加速器單脈沖劑量變化的電路，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，它包括峰位自檢測(cè)電路和依次連接的穿透電離室、低噪聲電荷靈敏前置放大器、CR-RC有源濾波成形電路、峰展寬電路、緩沖級(jí)電路及數(shù)據(jù)采集電路。CR-RC有源濾波成形電路的輸出經(jīng)峰位自檢測(cè)電路與峰展寬電路的輸入連接。
在上述的電路中，所述低噪聲電荷靈敏前置放大器包括電阻一、電容一和放大器芯片一。電阻一和電容一并聯(lián)連接在放大器芯片一的兩端。
在上述的電路中，所述CR-RC有源濾波成形電路包括依次串聯(lián)的放大器芯片二、放大器芯片三、放大器芯片四和與各放大器芯片并聯(lián)連接的電阻、電容。
在上述的電路中，所述峰位自檢測(cè)電路包括過零比較器芯片一、過零比較器芯片二、峰位信號(hào)成形芯片一、峰位信號(hào)成形芯片二、放大器芯片五和電阻、電容。一路信號(hào)經(jīng)放大器芯片五和過零比較器芯片一輸出到峰位信號(hào)成形芯片一，另一路信號(hào)經(jīng)過零比較器芯片二輸出到峰位信號(hào)成形芯片二，成形芯片二的輸出連接到成形芯片一的CLR端。
在上述的電路中，所述峰展寬電路包括采樣/保持芯片和電阻二、電阻三、電容二。CR-RC有源濾波成形電路的輸出經(jīng)電阻二連接到采樣/保持芯片的輸入端，峰位自檢測(cè)電路的輸出經(jīng)電阻三連接到采樣/保持芯片的LOGIC端，采樣/保持芯片的HOLDCAP端經(jīng)電容二接地。
在上述的電路中，所述緩沖級(jí)電路包括依次連接的電阻四、跟隨器芯片和電阻五。
在上述的電路中，所述放大器芯片一的型號(hào)為AD795，所述放大器芯片二、放大器芯片三、放大器芯片四和放大器芯片五的型號(hào)為OP37，所述過零比較器芯片一和過零比較器芯片二的型號(hào)為MAX907，所述峰位信號(hào)成形芯片一和峰位信號(hào)成形芯片二的型號(hào)為74HC221，所述采樣/保持芯片的型號(hào)為L(zhǎng)F298，所述跟隨器芯片的型號(hào)為L(zhǎng)M310。
本實(shí)用新型由于采用了上述設(shè)計(jì)，使用通常用來監(jiān)測(cè)加速器平均劑量變化的穿透電離室信號(hào)來監(jiān)測(cè)加速器單脈沖劑量的變化，從穿透電離室信號(hào)中取出反應(yīng)單脈沖劑量變化的電流信息，放大成形并進(jìn)行峰位展寬后輸入到數(shù)據(jù)采集電路，從而可對(duì)圖像進(jìn)行單脈沖劑量變化的實(shí)時(shí)校正。同現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型使用了峰位自檢測(cè)技術(shù)，無(wú)需外部同步信號(hào)，不受被檢物體位置的影響，具有統(tǒng)計(jì)漲落小，監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。


圖1為本實(shí)用新型的工作原理圖；圖2為低噪聲電荷靈敏前置放大器的電路結(jié)構(gòu)圖；圖3為CR-RC有源濾波成形電路的電路結(jié)構(gòu)圖；圖4為峰位自檢測(cè)電路的電路結(jié)構(gòu)圖；圖5為峰展寬電路的電路結(jié)構(gòu)圖；圖6為緩沖級(jí)電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
參看圖1至圖6，本實(shí)用新型電路包括峰位自檢測(cè)電路和依次連接的穿透電離室、低噪聲電荷靈敏前置放大器、CR-RC有源濾波成形電路、峰展寬電路、緩沖級(jí)電路及數(shù)據(jù)采集電路。CR-RC有源濾波成形電路的輸出經(jīng)峰位自檢測(cè)電路與峰展寬電路的輸入連接。低噪聲電荷靈敏前置放大器包括電阻一R1、電容一C12和型號(hào)為AD795的放大器芯片一U1，電阻一R1和電容一C12并聯(lián)連接在放大器芯片一U1的兩端。CR-RC有源濾波成形電路包括依次串聯(lián)的型號(hào)均為OP37的放大器芯片二U3、放大器芯片三U4、放大器芯片四U5和電阻、電容。峰位自檢測(cè)電路包括型號(hào)為MAX907的過零比較器芯片一U13A、型號(hào)為MAX907的過零比較器芯片二U13B、型號(hào)為74HC221的峰位信號(hào)成形芯片一U15B、型號(hào)為74HC221的峰位信號(hào)成形芯片二U15A、型號(hào)為OP37的放大器芯片五U6和電阻、電容。峰位自檢測(cè)電路中的一路信號(hào)經(jīng)放大器芯片五U6和過零比較器芯片一U13A輸出到峰位信號(hào)成形芯片一U15B，另一路信號(hào)經(jīng)過零比較器芯片二U13B輸出到峰位信號(hào)成形芯片二U15A，成形芯片二U15A的輸出連接到成形芯片一U15B的CLR端。峰展寬電路包括型號(hào)為L(zhǎng)F298的采樣/保持芯片U11和電阻二R29、電阻三R34、電容二CH1。CR-RC有源濾波成形電路的輸出經(jīng)電阻二R29連接到采樣/保持芯片U11的輸入端，峰位自檢測(cè)電路的輸出經(jīng)電阻三R34連接到采樣/保持芯片U11的LOGIC端，采樣/保持芯片U11的HOLDCAP端經(jīng)電容二CH1接地。緩沖級(jí)電路包括依次連接的電阻四R28、型號(hào)為L(zhǎng)M310的跟隨器芯片U10和電阻五R33。
本實(shí)用新型使用時(shí)的步驟為①將加速器產(chǎn)生的束流脈沖經(jīng)過穿透電離室。
②從穿透電離室輸出的電流脈沖INPUT經(jīng)低噪聲電荷靈敏前置放大器進(jìn)行積分放大并轉(zhuǎn)換為輸出的電壓脈沖PREOUT。
③電壓脈沖PREOUT經(jīng)CR-RC有源濾波成形電路中的有源濾波和有源低通濾波得到幅度和加速器單脈沖劑量成正比的成形脈沖SHAPEOUT。
④峰位自檢測(cè)電路使用過零比較的方法定位成形脈沖SHAPEOUT的峰位，并產(chǎn)生采樣/保持控制信號(hào)S/H送到峰展寬電路。
⑤峰展寬電路通過采樣/保持控制信號(hào)S/H實(shí)現(xiàn)對(duì)成形脈沖SHAPEOUT的展寬，展寬后的脈沖信號(hào)S/HOUT經(jīng)緩沖級(jí)電路輸出脈沖信號(hào)OUTPUT。
⑥緩沖級(jí)電路輸出的脈沖信號(hào)OUTPUT經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后由數(shù)據(jù)采集電路采集，得到加速器單脈沖劑量變化的信息。
權(quán)利要求1.監(jiān)測(cè)加速器單脈沖劑量變化的電路，其特征在于，它包括峰位自檢測(cè)電路和依次連接的穿透電離室、低噪聲電荷靈敏前置放大器、CR-RC有源濾波成形電路、峰展寬電路、緩沖級(jí)電路及數(shù)據(jù)采集電路，CR-RC有源濾波成形電路的輸出經(jīng)峰位自檢測(cè)電路與峰展寬電路的輸入連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述低噪聲電荷靈敏前置放大器包括電阻一(R1)、電容一(C12)和放大器芯片一(U1)，電阻一(R1)和電容一(C12)并聯(lián)連接在放大器芯片一(U1)的兩端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述CR-RC有源濾波成形電路包括依次串聯(lián)的放大器芯片二(U3)、放大器芯片三(U4)、放大器芯片四(U5)和與各放大器芯片并聯(lián)連接的電阻、電容。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述峰位自檢測(cè)電路包括過零比較器芯片一(U13A)、過零比較器芯片二(U13B)、峰位信號(hào)成形芯片一(U15B)、峰位信號(hào)成形芯片二(U15A)、放大器芯片五(U6)和電阻、電容，一路信號(hào)經(jīng)放大器芯片五(U6)和過零比較器芯片一(U13A)輸出到峰位信號(hào)成形芯片一(U15B)，另一路信號(hào)經(jīng)過零比較器芯片二(U13B)輸出到峰位信號(hào)成形芯片二(U15A)，成形芯片二(U15A)的輸出連接到成形芯片一(U15B)的CLR端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述峰展寬電路包括采樣/保持芯片(U11)和電阻二(R29)、電阻三(R34)、電容二(CH1)，CR-RC有源濾波成形電路的輸出經(jīng)電阻二(R29)連接到采樣/保持芯片(U11)的輸入端，峰位自檢測(cè)電路的輸出經(jīng)電阻三(R34)連接到采樣/保持芯片(U11)的LOGIC端，采樣/保持芯片(U11)的HOLDCAP端經(jīng)電容二(CH1)接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述緩沖級(jí)電路包括依次連接的電阻四(R28)、跟隨器芯片(U10)和電阻五(R33)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4、5或6所述的電路，其特征在于，所述放大器芯片一(U1)的型號(hào)為AD795，所述放大器芯片二(U3)、放大器芯片三(U4)、放大器芯片四(U5)和放大器芯片五(U6)的型號(hào)為OP37，所述過零比較器芯片一(U13A)和過零比較器芯片二(U13B)的型號(hào)為MAX907，所述峰位信號(hào)成形芯片一(U15B)和峰位信號(hào)成形芯片二(U15A)的型號(hào)為74HC221，所述采樣/保持芯片(U11)的型號(hào)為L(zhǎng)F298，所述跟隨器芯片(U10)的型號(hào)為L(zhǎng)M310。
專利摘要監(jiān)測(cè)加速器單脈沖劑量變化的電路，涉及輻射檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型包括峰位自檢測(cè)電路和依次連接的穿透電離室、低噪聲電荷靈敏前置放大器、CR－RC有源濾波成形電路、峰展寬電路、緩沖級(jí)電路及數(shù)據(jù)采集電路，CR－RC有源濾波成形電路的輸出經(jīng)峰位自檢測(cè)電路與峰展寬電路的輸入連接。同現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的使用不因被檢物體的位置而受影響，同時(shí)具有統(tǒng)計(jì)漲落小，監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N23/02GK2736766SQ20042000932
公開日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2004年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月14日
發(fā)明者朱維彬, 李元景, 李玉蘭, 高文煥, 王少峰 申請(qǐng)人:清華同方威視技術(shù)股份有限公司, 清華大學(xué)