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一種基于事件計(jì)數(shù)的雙模正電子顯像機(jī)的制作方法

文檔序號(hào):11705775閱讀:來源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種基于事件計(jì)數(shù)的雙模正電子顯像機(jī),特征在于包括以下模塊:

不穩(wěn)定同位素注入模塊,用于對(duì)生物體中參與生理與生化過程的物質(zhì)進(jìn)行標(biāo)記,屏蔽生物體以外的背景光,并使生物體帶有可以發(fā)射多輻照事件的標(biāo)記物;

伽馬探測(cè)器模塊,以環(huán)狀視角的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)伽馬光子的探測(cè),獲取單伽馬光子事件的時(shí)間和能量屬性,采用閃爍探測(cè)器原理探測(cè)伽馬光子;

可見光探測(cè)器模塊,用于以高探測(cè)效率的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)可見光光子和軟紫外光子的探測(cè),探測(cè)器采用大面積平面結(jié)構(gòu),可供大規(guī)模光電子芯片工藝進(jìn)行大規(guī)模制造;

多事例時(shí)間窗判選模塊,用于判斷切倫科夫事件和伽馬光子事件是否屬于一次正電子事件,判斷的標(biāo)準(zhǔn)是在時(shí)間窗內(nèi)是否同時(shí)存在伽馬光子事件和切倫科夫事件;

可視化模塊,用于對(duì)輻照數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)處理或者丟棄,由處理器模塊,防斷電直流電源模塊,顯示器模塊,網(wǎng)絡(luò)傳輸接口模塊構(gòu)成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于事件計(jì)數(shù)的雙模正電子顯像機(jī),其特征在于不穩(wěn)定同位素注入模塊包括:

放射性同位素送藥模塊,用于對(duì)生物體穩(wěn)定地自動(dòng)化地送入放射性藥物,避免放射性藥物可能對(duì)人體和生物體造成的輻射損傷,藥物經(jīng)由放射性同位素送藥模塊進(jìn)入藥物注射模塊;

藥劑注射模塊,用于實(shí)時(shí)的控制注入生物體或者人體中的放射性藥物劑量,由推送裝置和劑量測(cè)算裝置構(gòu)成;

生物體傳動(dòng)模塊,用于控制生物體在成像腔內(nèi)外的送入和送出,由推送裝置和支撐板構(gòu)成,支撐板盛放生物體,推送裝置負(fù)責(zé)在成像前把支撐板與生物體送入成像腔室,在成像完成后把支撐板與生物體送出成像腔室;

光密閉模塊,用于對(duì)成像腔室進(jìn)行避光封裝,保證成像腔室在成像時(shí)沒有額外的外部可見光射入。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于事件計(jì)數(shù)的雙模正電子顯像機(jī),其特征在于伽馬探測(cè)器模塊包括:

閃爍晶體模塊,用于吸收伽馬光子,并把一個(gè)伽馬光子的能量轉(zhuǎn)化為一簇可見光或軟紫外光光子,由閃爍晶體裸晶、閃爍光反射材料、閃爍晶體封裝外殼、出光玻璃構(gòu)成;

光電轉(zhuǎn)換模塊,用于可見光和軟紫外光光子的能量吸收與電信號(hào)轉(zhuǎn)化,具體是通過雪崩過程將光電子流簇在短時(shí)間內(nèi)放大,再輸出給前端電子學(xué)模塊;

前端電子學(xué)模塊,用于對(duì)光電轉(zhuǎn)換模塊輸出的電信號(hào)進(jìn)行前置放大處理,并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,將數(shù)字化的閃爍脈沖屬性按照事件輸出給伽馬事件屬性封裝電路模塊;

伽馬事件屬性封裝電路模塊,對(duì)伽馬事件的屬性進(jìn)行封裝,封裝的內(nèi)容包括事件時(shí)間、伽馬光子能量、閃爍脈沖前沿的上升時(shí)間以及閃爍脈沖的離差和。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于事件計(jì)數(shù)的雙模正電子顯像機(jī),其特征在于可見光探測(cè)器模塊包括:

切倫科夫光子光電轉(zhuǎn)換模塊,用于吸收切倫科夫光子,并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào),具體是通過光電效應(yīng)和雪崩過程,將光電子流簇在短時(shí)間內(nèi)放大,再輸出給切倫科夫探測(cè)前端電子學(xué)模塊;

切倫科夫探測(cè)前端電子學(xué)模塊,用于對(duì)切倫科夫誘導(dǎo)電脈沖進(jìn)行前置放大,并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,將數(shù)字化的切倫科夫誘導(dǎo)電脈沖屬性按照事件輸出給切倫科夫事件屬性封裝電路模塊;

切倫科夫事件屬性封裝電路模塊,對(duì)切倫科夫事件的屬性進(jìn)行封裝,封裝的內(nèi)容包括事件時(shí)間、伽馬光子能量、切倫科夫誘導(dǎo)電脈沖前沿的上升時(shí)間以及切倫科夫誘導(dǎo)電脈沖的離差和。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于事件計(jì)數(shù)的雙模正電子顯像機(jī),其特征在于多事例時(shí)間窗判選模塊包括:

多事例定時(shí)開窗電路模塊,用于對(duì)每個(gè)伽馬事件和切倫科夫事件進(jìn)行定時(shí)開窗,即從事件到達(dá)時(shí)間開始定時(shí)置1輸出;

邏輯與門電路模塊,接收多事例定時(shí)開窗電路模塊輸出的置1信號(hào)后,通過與門電路對(duì)多個(gè)事例進(jìn)行與邏輯判選,當(dāng)存在兩個(gè)伽馬光子和一個(gè)通道以上的切倫科夫事件時(shí),置1輸出,否則,保持清零輸出;

總事件定時(shí)開窗模塊,接收邏輯與門電路模塊的與門判選信號(hào),并從接收到置1信號(hào)開始以固定的時(shí)間窗置1輸出;

符合事件封裝模塊,從接收到總事件定時(shí)開窗模塊的置1信號(hào)開始,將從多事例定時(shí)開窗電路模塊接收到的各個(gè)事件屬性封裝成二進(jìn)制的比特流;

電源模塊,用于給各個(gè)電路模塊進(jìn)行穩(wěn)定的供電,供電電源外接交流市電;

數(shù)字電路時(shí)鐘模塊,用于給各個(gè)數(shù)字電路模塊發(fā)送時(shí)鐘信號(hào),時(shí)鐘信號(hào)為正弦波電壓信號(hào),由有源晶振提供。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于事件計(jì)數(shù)的雙模正電子顯像機(jī),其特征在于可視化模塊包括:

處理器模塊,對(duì)封裝好的事例進(jìn)行相關(guān)性分析、直方圖計(jì)數(shù)、統(tǒng)計(jì)學(xué)計(jì)算,并將分析計(jì)算的結(jié)果傳輸給顯示器模塊;

防斷電直流電源模塊,用于保證顯示器模塊和處理器模塊的穩(wěn)定工作,在系統(tǒng)斷電后,仍然能保持8小時(shí)以上的工作電源,以便進(jìn)行關(guān)機(jī)前的修復(fù)與存檔動(dòng)作;

顯示器模塊,接收正電子事件的伽馬屬性和切倫科夫?qū)傩院髮?duì)正電子事件的各種譜學(xué)屬性進(jìn)行顯示;

網(wǎng)絡(luò)傳輸接口模塊,用于傳輸正電子事件的伽馬屬性和切倫科夫?qū)傩约捌渥V學(xué)圖表。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于事件計(jì)數(shù)的雙模正電子顯像機(jī),其特征在于事件到達(dá)時(shí)間為探測(cè)器響應(yīng)伽馬事件或者切倫科夫事件的時(shí)間,或者探測(cè)器響應(yīng)伽馬事件或者切倫科夫事件的時(shí)間加上一個(gè)恒定的常數(shù),該常數(shù)在任意時(shí)刻適用于整個(gè)系統(tǒng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于事件計(jì)數(shù)的雙模正電子顯像機(jī),其特征在于正電子事件的伽馬屬性是指正電子與電子發(fā)生湮滅后產(chǎn)生的一對(duì)伽馬光子擊中伽馬探測(cè)器的響應(yīng)特征,正電子事件的切倫科夫?qū)傩允侵刚娮优c電子發(fā)生湮滅前產(chǎn)生的切倫科夫光子擊中可見光探測(cè)器的響應(yīng)特征。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于事件計(jì)數(shù)的雙模正電子顯像機(jī),其特征在于正電子事件是指富質(zhì)子核素經(jīng)過衰變發(fā)射出正電子,正電子在運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生切倫科夫效應(yīng),在和附近的電子發(fā)生湮滅后,產(chǎn)生一對(duì)伽馬光子,伽馬光子的屬性由伽馬探測(cè)器捕獲,切倫科夫光子的屬性由可見光探測(cè)器捕獲。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于事件計(jì)數(shù)的雙模正電子顯像機(jī),其特征在于多事例時(shí)間窗判選是指系統(tǒng)的可見光光子探測(cè)器和伽馬光子探測(cè)器同時(shí)捕捉到了兩種信號(hào)時(shí),系統(tǒng)認(rèn)為這種情況下的可見光光子和伽馬光子為背景光子或者暗激發(fā)光子的概率較小,而判選為正電子事件的伽馬光子對(duì)和切倫科夫光子。

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