CN210294543U - 一种基于SiPM的数字化辐射探测模块 - Google Patents
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Abstract
一种基于SiPM的数字化辐射探测模块，包括：硅光电倍增管，检测闪烁晶体的荧光信号；增益可调前置放大器电路，接收硅光电倍增管传输的荧光信号，并通过调节前置放大器的增益控制信号幅度；多路比较器电路，增益可调前置放大器电路的输出信号经多路比较器电路检测不同能量段的射线对应的计数率；单片机，计算出准确的实时剂量率值，最后通过标准TTL信号传输到最终的显示或者数据处理终端；电压转化电路，电压转化电路接入外部输入电压，并对硅光电倍增管、增益可调前置放大器电路、多路比较器电路以及单片机供电；温度补偿电路，用于校正SiPM在不同温度下的增益，本专利申请体积小，功耗低，环境适应性强，工作温度范围大。
Description
技术领域
本实用新型涉及辐射探测技术领域，尤其涉及一种基于SiPM的数字化辐射探测模块。
背景技术
辐射成像技术分为传统辐射成像技术和数字辐射成像技术。随着数字化时代的来临，数字辐射成像技术逐渐取代了存在技术缺陷的传统辐射成像技术。由大量分立的探测器元构成的“阵列探测器”取代了经典辐射照相技术所用的感光胶片或荧光屏等传感器。阵列探测器的每个探测元能分别测定所在位置的辐射强度，并最终给出相应的数字信号。一维阵列探测器的各个探测器元排成一线，它们的输出信号反映了辐射强度的沿线分布情况。二维阵列探测器的各个探测器元有序排列在一定面积的区域内，它们的输出信号反映了辐射强度在此面积区域内的分布情况。由“阵列探测器”给出的辐射强度分布影像是数字化的，可以充分应用现代计算机技术加以存储、传输和进行各种处理，大大提高了所获辐射影像的应用价值。特别是“阵列探测器”的探测效率、响应时间和尺寸规模都是感应胶片等所无法比拟的，可以借此实现许多用传统辐射照相技术无法进行的探测任务。可以说数字辐射成像技术的出现与发展，使辐射照相技术进入了一个全新的时代。
现有CN201480074184.4公开了一种利用基于硅光电倍增器(SiPM)的辐射检测器检测环境中的辐射的系统和方法的技术。基于SiPM的辐射检测系统可以包括多个检测器组件，每个检测器组件包括响应于进入闪烁体的电离辐射而向相应的SiPM提供光的至少一个闪烁体。所述辐射检测系统可以包括逻辑器件和促进报告、校正和其他过程的多个其他电子模块。所述逻辑器件可适于处理来自SiPM的检测信号以实现不同类型的辐射检测程序。所述逻辑器件还可适于利用通信模块将检测到的辐射报告给指示器、显示器和/或用户接口
实用新型内容
本专利申请提供了具有低功耗的基于SiPM的数字化辐射探测模块，包括：硅光电倍增管，检测闪烁晶体的荧光信号；
增益可调前置放大器电路，接收硅光电倍增管传输的荧光信号，并通过调节前置放大器的增益控制信号幅度；
多路比较器电路，增益可调前置放大器电路的输出信号经多路比较器电路检测不同能量段的射线对应的计数率；
单片机，计算出准确的实时剂量率值，最后通过标准TTL信号传输到最终的显示或者数据处理终端；
电压转化电路，电压转化电路接入外部输入电压，并对硅光电倍增管、增益可调前置放大器电路、多路比较器电路以及单片机供电；
温度补偿电路，用于校正SiPM在不同温度下的增益。
优选的，外部输入电压选用5v电压。
优选的，电压转化电路输出多路不同电压，电压转化电路采用电源管理芯片，如MPCI873Q。
优选的，增益可调前置放大器电路输出多路脉冲信号给多路比较器。
本实用新型的有益效果：本专利申请中，硅光电倍增管检测闪烁晶体荧光信号，并通过放大器电路进行放大后传输给多路比较器，保证信号输出的一致性，输出信号经多路比较器，并将脉冲信号输出给单片机进行计算实时剂量率值，本专利申请中利用温度补偿电路，减少环境干扰，本专利申请体积小，功耗低，环境适应性强，工作温度范围大，性能指标优异！
附图说明
图1为本实用新型的控制原理图。
具体实施方式
由图1所示可知，本实用新型包括：包括：硅光电倍增管，检测闪烁晶体的荧光信号；
增益可调前置放大器电路，接收硅光电倍增管传输的荧光信号，并通过调节前置放大器的增益控制信号幅度，来确保每个模块的信号输出一致性；
多路比较器电路，增益可调前置放大器电路的输出信号经多路比较器电路检测不同能量段的射线对应的计数率，该输出信号为多路脉冲信号；
单片机，通过内部通过校正算法计算出准确的实时剂量率值，最后通过标准TTL信号传输到最终的显示或者数据处理终端；
电压转化电路，电压转化电路接入外部输入电压，并对硅光电倍增管、增益可调前置放大器电路、多路比较器电路以及单片机供电；
温度补偿电路，用于校正SiPM在不同温度下的增益，确保在不同温度下SiPM输出信号幅度保持不变，本专利申请可工作在强磁场、高湿度等复杂环境下，正常工作温度范围为-20摄氏度至60摄氏度。
优选的，外部输入电压选用5v电压。
优选的，电压转化电路通过接收外部输入的+5V电压，生成适合硅光电倍增管、增益可调前置放大器电路、多路比较器电路以及单片机所需的各种不同电压输出多路不同电压，电压转化电路采用电源管理芯片，如MPCI873Q。
本实用新型除了可以输出实时剂量率值，该模块还可以根据后端设备的开发要求生成并输出累积剂量值，实时计数率，时间信息，温度信息等数据。
本专利申请所述的数字化辐射探测模块具有体积小，功耗低，环境适应性强，工作温度范围大，性能指标优异，可即插即用等特点，可用于开发各种不同用途的辐射探测产品(如个人剂量仪，环境辐射监测仪，工业探伤源实时监控设备等)，能够大幅降低相关产品的研发成本和周期，从而使得辐射从业人员能够享受到性价比更高的辐射安全防护服务。
上述实施例仅例示性说明本专利申请的原理及其功效，而非用于限制本专利申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本专利申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本专利申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本专利请的权利要求所涵盖。
Claims (4)
1.一种基于SiPM的数字化辐射探测模块，其特征在于：包括：硅光电倍增管，检测闪烁晶体的荧光信号；
增益可调前置放大器电路，接收硅光电倍增管传输的荧光信号，并通过调节前置放大器的增益控制信号幅度；
多路比较器电路，增益可调前置放大器电路的输出信号经多路比较器电路检测不同能量段的射线对应的计数率；
单片机，计算出准确的实时剂量率值，最后通过标准TTL信号传输到最终的显示或者数据处理终端；
电压转化电路，电压转化电路接入外部输入电压，并对硅光电倍增管、增益可调前置放大器电路、多路比较器电路以及单片机供电；
温度补偿电路，用于校正SiPM在不同温度下的增益。
2.根据权利要求1所述的一种基于SiPM的数字化辐射探测模块，其特征在于：外部输入电压选用5v电压。
3.根据权利要求1所述的一种基于SiPM的数字化辐射探测模块，其特征在于：电压转化电路输出多路不同电压，电压转化电路采用电源管理芯片。
4.根据权利要求1所述的一种基于SiPM的数字化辐射探测模块，其特征在于：增益可调前置放大器电路输出多路脉冲信号给多路比较器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920356906.5U CN210294543U (zh) | 2019-03-20 | 2019-03-20 | 一种基于SiPM的数字化辐射探测模块 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920356906.5U CN210294543U (zh) | 2019-03-20 | 2019-03-20 | 一种基于SiPM的数字化辐射探测模块 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN210294543U true CN210294543U (zh) | 2020-04-10 |
Family
ID=70059254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201920356906.5U Active CN210294543U (zh) | 2019-03-20 | 2019-03-20 | 一种基于SiPM的数字化辐射探测模块 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN210294543U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113219516A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-08-06 | 宏景科技股份有限公司 | 一种宇宙线μ子信号的监测装置 |
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2019
- 2019-03-20 CN CN201920356906.5U patent/CN210294543U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN113219516A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-08-06 | 宏景科技股份有限公司 | 一种宇宙线μ子信号的监测装置 |
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