專利名稱：一種平板探測器自動觸發(fā)曝光電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)療電子領(lǐng)域，特別是涉及一種平板探測器自動觸發(fā)曝光電路。
背景技術(shù)：
自1995年推出第一臺平板探測器(flat panel detector)設(shè)備以來,隨著近年平板探測技術(shù)取得飛躍性的發(fā)展，眾生產(chǎn)商和研究人員已經(jīng)將平板數(shù)字X射線探測器從實驗室?guī)У搅伺R床使用中，由于平板探測器具有的高靈敏性，寬動態(tài)范圍及數(shù)字化圖像的低畸變等優(yōu)勢，醫(yī)院用戶正在不斷增多，平板技術(shù)也逐漸走向普及，平板數(shù)字X射線成像技術(shù)成為引發(fā)X射線診斷影像革命的中堅力量。在平板探測器的研發(fā)和生產(chǎn)過程中，平板探測技術(shù)可分為直接和間接兩類。近年來平板探測技術(shù)取得了飛躍的發(fā)展，由于直接轉(zhuǎn)換式的平板探測器研發(fā)較為復(fù)雜，早期實驗室研究不能方便的用于商業(yè)化生產(chǎn)，而間接轉(zhuǎn)換式的平板探測器由研發(fā)到商業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)較為方便易行，所以早期的平板探測器新產(chǎn)品中大多數(shù)采用的都是間接轉(zhuǎn)換方式，但隨著近年直接轉(zhuǎn)換平板探測器研發(fā)的突破進(jìn)展，其技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，很多公司相繼推出了具有更高圖像質(zhì)量的直接轉(zhuǎn)換式的平板探測器系統(tǒng)產(chǎn)品。間接轉(zhuǎn)換式的平板探測器結(jié)構(gòu)主要是由閃爍材料或熒光材料層加具有光電接收二極管作用的非晶硅層加TFT陣列構(gòu)成。其原理為閃爍體或熒光材料層經(jīng)X射線曝光后，將X射線光子轉(zhuǎn)換為可見光，而后由具有光電接收二極管作用的非晶硅層變?yōu)閳D像電信號，最后獲得數(shù)字圖像。X平板探測器曝光有外觸發(fā)和自動曝光兩種方式，外觸發(fā)方式是指高壓發(fā)生器控制平板探測器曝光，內(nèi)觸發(fā)的方式是通過閃爍材料把X射線轉(zhuǎn)換成可見光，可見光照射光電傳感器輸出電流，配合相關(guān)電路最后輸出電平信號，探測器根據(jù)這個電平信號來控制曝光。外觸發(fā)的工作方式要求平板探測器必須要和高壓發(fā)生器連接，擁有自動曝光控制功能平板探測器就可以不用和高壓發(fā)生器之間連接，直接工作簡單方便。自動曝光控制分為外置式和內(nèi)置式，外置式就是光電傳感器和相關(guān)電路在平板探測器的外部，光電傳感器放置在探測器的表面，電平信號通過線纜連接到探測器。采用外置式曝光控制，必須對平板探測器光電傳感器區(qū)域進(jìn)行軟件處理，濾除光電傳感器對圖像造成的影響，內(nèi)置式曝光控制光電傳感器放在TFT的下面對探測器成像沒有任何影響，但是因為TFT和結(jié)構(gòu)件吸收了大多數(shù)的X射線，光電傳感器接收的光線很少，相對的輸出電流信號也非常小。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種平板探測器自動觸發(fā)曝光電路，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的平板探 測器自動觸發(fā)曝光電路在小劑量曝光下感光能力較弱、輸出電流過小而導(dǎo)致靈敏度較低的問題。
為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種平板探測器自動觸發(fā)曝光電路，至少包括光電傳感器，包括多個并聯(lián)的光電接收二極管，用于將光信號轉(zhuǎn)換成電信號； 一級運放電路，連接于所述光電傳感器，用于將所述光電傳感器輸出的電信號進(jìn)行差分放大；二級運放電路，連接于所述一級運放電路，用于對所述一級運放電路輸出的電壓信號進(jìn)行同向放大；比較電路，連接于所述二級運放電路，用于比較所述二級運放電路輸出的電壓信號及參考電壓，并在所述電壓信號大于所述參考電壓時輸出用于控制平板探測器曝光的脈沖信號。作為本發(fā)明的平板探測器自動觸發(fā)曝光電路的一種優(yōu)選方案，所述光電傳感器中所述的多個并聯(lián)的光電接收二極管同時把光能轉(zhuǎn)換成電流。作為本發(fā)明的平板探測器自動觸發(fā)曝光電路的一種優(yōu)選方案，所述光電傳感器包括f 10個并聯(lián)的光電接收二極管。作為本發(fā)明的平板探測器自動觸發(fā)曝光電路的一種優(yōu)選方案，所述光電傳感器表面涂覆有用于將X射線轉(zhuǎn)換成可見光的閃爍材料。作為本發(fā)明的平板探測器自動觸發(fā)曝光電路的一種優(yōu)選方案，所述一級運放電路為儀表放大器，所述儀表放大器的正輸入端連接于所述光電傳感器的正極，儀表放大器負(fù)輸入端接入所述光電傳感器的負(fù)極。進(jìn)一步地，所述二級運放電路為同向放大器，所述同向放大器的正輸入端連接于所述一級運放電路的輸出端 。作為本發(fā)明的平板探測器自動觸發(fā)曝光電路的一種優(yōu)選方案，所述一級運放電路與二級運放電路之間連接有一限幅二極管，用于對所述一級運放電路輸出的電壓信號進(jìn)行限幅，所述限幅二極管的正極連接于所述一級運放電路的輸出端，負(fù)極接地。進(jìn)一步地，所述限幅二極管為肖特基二極管。作為本發(fā)明的平板探測器自動觸發(fā)曝光電路的一種優(yōu)選方案，所述二級運放電路及所述比較電路之間還連接有一用于對所述二級運放電路輸出的電壓信號進(jìn)行限壓保護(hù)的限壓二極管，所述限壓二極管的正極連接于所述二級運放電路的輸出端，負(fù)極連接于正電源。進(jìn)一步地，所述限壓二極管為肖特基二極管。如上所述，本發(fā)明提供一種平板探測器自動觸發(fā)曝光電路，包括包括多個并聯(lián)的光電接收二極管，用于將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的光電傳感器；連接于所述光電傳感器，用于將所述光電傳感器輸出的電信號進(jìn)行差分放大的一級運放電路；連接于所述一級運放電路，用于對所述一級運放電路輸出的電壓信號進(jìn)行同向放大的二級運放電路；連接于所述二級運放電路，用于比較所述二級運放電路輸出的電壓信號及參考電壓，并在所述電壓信號大于所述參考電壓時輸出用于控制平板探測器曝光的脈沖信號的比較電路。本發(fā)明采用多個光電接收二極管并聯(lián)的方式，在非常低的曝光劑量下也能完成曝光控制，具有非常高的靈敏度，采用差分放大，可以有效的減少系統(tǒng)對光電傳感器輸出信號的干擾，提高信噪比。


圖1顯示為本發(fā)明的內(nèi)置式自動曝光控制平板探測器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2顯示為本發(fā)明的平板探測器自動觸發(fā)曝光電路的基本電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖3顯示為本發(fā)明的平板探測器具有限幅電路的自動觸發(fā)曝光電路的基本電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖4顯示為本發(fā)明的平板探測器具有限幅電路的自動觸發(fā)曝光電路的具體電路結(jié)構(gòu)示意圖。元件標(biāo)號說明13 結(jié)構(gòu)件12 TFT 板

11 碳板10 自動曝光控制電路101 光電傳感器1011 光電接收二極管102 一級運放電路103 二級運放電路104 比較電路105 曝光控制器106 限幅二極管107 限壓二極管
具體實施例方式以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實施方式
加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。請參閱圖f圖4。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。如圖f圖4所示，本實施例提供一種平板探測器自動觸發(fā)曝光電路，所述自動曝光控制電路采用獨特的內(nèi)置方式，即所述自動曝光控制電路放置在平板探測器的內(nèi)部如圖1所示，所述平板探測器包括結(jié)構(gòu)件13、覆蓋于所述結(jié)構(gòu)件上的TFT板12、覆蓋于所述TFT板上的碳板11以及裝設(shè)于上述結(jié)構(gòu)內(nèi)部的自動曝光控制電路10。如圖2 圖4所示，所述自動曝光控制電路至少包括光電傳感器101,包括多個并聯(lián)的光電接收二極管1011,用于將光信號轉(zhuǎn)換成電
信號;一級運放電路102，連接于所述光電傳感器101，用于將所述光電傳感器101輸出的電信號轉(zhuǎn)換成電壓信號并對其進(jìn)行差分放大；二級運放電路103，連接于所述一級運放電路102，用于對所述一級運放電路102輸出的電壓信號進(jìn)行同向放大；比較電路104，連接于所述二級運放電路103，用于比較所述二級運放電路103輸出的電壓信號及參考電壓，并在所述電壓信號大于所述參考電壓時輸出用于控制平板探測器曝光的脈沖信號。所述光電傳感器101表面涂覆有用于將X射線轉(zhuǎn)換成可見光的閃爍材料，所述閃爍材料為碘化銫等材料。為了保證感光量，在曝光的過程中，所述光電傳感器101中的多個并聯(lián)的光電接收二極管同時把光信號轉(zhuǎn)換成電流信號，在本實施例中，所述光電傳感器101包括f 10個并聯(lián)的光電接收二極管1011，采用多路光電接收二極管1011并聯(lián)的方式能有效的提高光電傳感器101的靈敏度，本發(fā)明的平板探測器在表面小于1. 5nGy的劑量下依然能控制平板探測器的曝光控制器105曝光。所述一級運放電路102為儀表放大器，所述儀表放大器的正輸入端連接于所述光電傳感器101的正極，負(fù)輸入端連接于所述光電傳感器101的負(fù)極，采用差分放大可以減少系統(tǒng)對光電傳感器101輸出信號的干擾，提高信噪比。所述二級運放電路103為同向放大器，所述同向放大器的正輸入端連接于所述一級運放電路102的輸出端，負(fù)輸入端連接于一外部電源，所述同向放大器用于進(jìn)一步對所述儀表放大器輸入的電壓信號進(jìn)行放大。在本實施例中，所述一級運放電路102與二級運放電路103之間連接有一限幅二極管，用于對所述一級運放電路102輸出的電壓信號進(jìn)行限幅，所述限幅二極管的正極連接于所述一級運放電路102的輸出端，負(fù)極接地。在本實施例中，所述限幅二極管采用肖特基二極管，可以防止大劑量曝光放大器飽和。所述二級運放電路103及所述比較電路104之間還連接有一用于對所述二級運放電路103輸出的電壓信號進(jìn)行限壓保護(hù)的限壓二極管，所述限壓二極管的正極連接于所述二級運放電路103的輸出端，負(fù)極連接于正電源，所述限壓二極管可以防止輸出過飽和，在本實施例中，所述限壓二極管為肖特基二極管。為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的自動曝光控制電路的功效，請參閱圖4，如圖所示，本發(fā)明的光電傳感器101輸出電流為I，等效電阻為R1，所述儀表放大器增益為Al，二級同向運放電路的增益為A2，二級運放電路103的輸出的電壓Vo2=I*Rl*Al*A2。輸出的電壓Vo2和所述比較電路104的參考電壓Vf經(jīng)過比較后輸出電平信號，探測器根據(jù)電平信號控制曝光，即當(dāng)Vo2大于所述參考電壓Vf時，所述比較電路104輸出高電平，控制平板探測器的曝光控制器105曝光，當(dāng)Vo2小于所述參考電壓Vf時，所述比較電路104輸出低電平，所述平板探測器的曝光控制器105不曝光。在一具體的實施過程中，所述光電傳感器101在(Γ60攝氏度的溫度范圍內(nèi)，其內(nèi)阻Rl的范圍為10M 100M，儀表放大器增益為100，二級運放電路103的增益為60，對于系統(tǒng)的增益范圍是6*101(1飛*1012，經(jīng)實際測試本方案的靈敏度非常高，常溫下在平板探測器表面小于1. 5nGy的劑量下，依然能夠控制曝光。綜上所述，本發(fā)明提供一種平板探測器自動觸發(fā)曝光電路，包括包括多個并聯(lián)的光電接收二極管1011，用于將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的光電傳感器101 ;連接于所述光電傳感器101，用于將所述光電傳感器101 輸出的電信號進(jìn)行差分放大的一級運放電路102 ;連接于所述一級運放電路102，用于對所述一級運放電路102輸出的電壓信號進(jìn)行同向放大的二級運放電路103 ;連接于所述二級運放電路103，用于比較所述二級運放電路103輸出的電壓信號及參考電壓，并在所述電壓信號大于所述參考電壓時輸出用于控制平板探測器曝光的脈沖信號的比較電路104。本發(fā)明采用多個光電接收二極管1011并聯(lián)的方式，在非常低的曝光劑量下也能完成對所述平板探測器的曝光控制，具有非常高的靈敏度，采用差分放大，可以有效的減少系統(tǒng)對光電傳感器101輸出信號的干擾，提高信噪比。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā) 明的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種平板探測器自動觸發(fā)曝光電路，其特征在于，至少包括 光電傳感器，包括多個并聯(lián)的光電接收二極管，用于將光信號轉(zhuǎn)換成電信號； 一級運放電路，連接于所述光電傳感器，用于將所述光電傳感器輸出的電信號進(jìn)行差分放大； 二級運放電路，連接于所述一級運放電路，用于對所述一級運放電路輸出的電壓信號進(jìn)行同向放大； 比較電路，連接于所述二級運放電路，用于比較所述二級運放電路輸出的電壓信號及參考電壓，并在所述電壓信號大于所述參考電壓時輸出用于控制平板探測器曝光的脈沖信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板探測器自動觸發(fā)曝光電路，其特征在于所述光電傳感器中的多個并聯(lián)的光電接收二極管同時把光能轉(zhuǎn)換成電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板探測器自動觸發(fā)曝光電路，其特征在于所述光電傳感器包括f 10個并聯(lián)的光電接收二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板探測器自動觸發(fā)曝光電路，其特征在于所述光電傳感器表面涂覆有用于將X射線轉(zhuǎn)換成可見光的閃爍材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板探測器自動觸發(fā)曝光電路，其特征在于所述一級運放電路為儀表放大器，所述儀表放大器的正輸入端連接于所述光電傳感器的正極，儀表放大器負(fù)輸入端接入所述光電傳感器的負(fù)極。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板探測器自動觸發(fā)曝光電路，其特征在于所述二級運放電路為同向放大器，所述同向放大器的正輸入端連接于所述一級運放電路的輸出端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板探測器自動觸發(fā)曝光電路，其特征在于所述一級運放電路與二級運放電路之間連接有一限幅二極管，用于對所述一級運放電路輸出的電壓信號進(jìn)行限幅，所述限幅二極管的正極連接于所述一級運放電路的輸出端，負(fù)極接地。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的平板探測器自動觸發(fā)曝光電路，其特征在于所述限幅二極管為肖特基二極管。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板探測器自動觸發(fā)曝光電路，其特征在于所述二級運放電路及所述比較電路之間還連接有一用于對所述二級運放電路輸出的電壓信號進(jìn)行限壓保護(hù)的限壓二極管，所述限壓二極管的正極連接于所述二級運放電路的輸出端，負(fù)極連接于正電源。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的平板探測器自動觸發(fā)曝光電路，其特征在于所述限壓二極管為肖特基二極管。
全文摘要
本發(fā)明提供一種平板探測器自動觸發(fā)曝光電路，包括包括多個并聯(lián)的光電接收二極管的光電傳感器；連接于所述光電傳感器，用于將光電傳感器的正負(fù)極分別接入一級運放的正負(fù)輸入端，對光電傳感器的電信號進(jìn)行差分放大；連接于所述一級運放電路，用于對一級運放電路輸出的電壓信號進(jìn)行同向放大的二級運放電路；連接于所述二級運放電路，用于比較二級運放電路輸出的電壓信號及參考電壓，并在所述電壓信號大于所述參考電壓時輸出用于控制平板探測器曝光的脈沖信號的比較電路。本發(fā)明采用多個光電接收二極管并聯(lián)的方式，在非常低的曝光劑量下也能完成曝光控制，具有非常高的靈敏度，采用差分放大，可以有效的減少系統(tǒng)對光電傳感器輸出信號的干擾，提高信噪比。
文檔編號A61B6/00GK103054594SQ20121053694
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者張振 申請人:上海奕瑞光電子科技有限公司