本發(fā)明涉及高能物理與粒子物理應(yīng)用、天文物理裝備和光電子學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于硅光電倍增器和數(shù)字化時(shí)間標(biāo)記的伽馬暴巡檢儀。

背景技術(shù)：

硅光電倍增器是一種由多個(gè)工作在計(jì)數(shù)模式下的雪崩二極管組成的陣列。該器件中組成陣列的微元（Mirco-Cell）是雪崩二極管，能夠快速地響應(yīng)作用光子。由于作用光子的數(shù)目在絕大多數(shù)應(yīng)用中都大于1，因而有必要將雪崩二極管做成陣列，以響應(yīng)不同數(shù)目的光子。在一個(gè)較短的時(shí)間周期內(nèi)，響應(yīng)光子的微元數(shù)目與射入光子數(shù)目的期望具有單調(diào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。根據(jù)這種對(duì)應(yīng)關(guān)系，測(cè)量微元數(shù)目能夠間接地反映射入光子束的流強(qiáng)。

硅光電倍增器在閃爍光探測(cè)、微弱光探測(cè)、量子物理和高能物理實(shí)驗(yàn)中都具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值?，F(xiàn)有的伽馬暴巡檢儀主要采用低背景計(jì)數(shù)的真空管光電倍增器（Photo-Multiplier Tube，以下簡(jiǎn)稱PMT）構(gòu)成儀器中的光電轉(zhuǎn)換器件。但由于光電倍增器尺寸較大，易碎，集成度和自動(dòng)化程度低，使得已有的伽馬暴巡檢儀建造成本較高。另一方面，高速發(fā)展的硅光電倍增器（Si-PhotoMultiplier，以下簡(jiǎn)稱SiPM）在應(yīng)用于伽馬暴巡檢儀時(shí)背景計(jì)數(shù)太高，使其在相關(guān)輻射探測(cè)領(lǐng)域中的推廣受到了巨大的限制。

由于已有的基于PMT的伽馬暴巡檢儀的成本過高，同時(shí)基于SiPM的伽馬暴巡檢儀背景計(jì)數(shù)過高，有必要提出一種背景計(jì)數(shù)小、結(jié)構(gòu)更加靈活緊湊、成本低廉的基于硅光電倍增器和數(shù)字化時(shí)間標(biāo)記的伽馬暴巡檢儀，獲得更加準(zhǔn)確的能量信息和事件時(shí)間信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于硅光電倍增器和數(shù)字化時(shí)間標(biāo)記的伽馬暴巡檢儀，該系統(tǒng)能在雪崩二極管響應(yīng)光子的最早階段實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，具有時(shí)間空間分辨率較好、背景計(jì)數(shù)小、結(jié)構(gòu)更加靈活緊湊、成本低廉的特點(diǎn)，基于硅光電倍增器和數(shù)字化時(shí)間標(biāo)記的伽馬暴巡檢儀，能夠獲得更加準(zhǔn)確的能量信息和事件時(shí)間信息。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于硅光電倍增器和數(shù)字化時(shí)間標(biāo)記的伽馬暴巡檢儀，包括以下模塊：

量子光學(xué)探頭模塊100，用于將高能光子轉(zhuǎn)換為可見光光子和軟紫外光光子。從宇宙射線光子擊中量子光學(xué)探頭的閃爍晶體部分開始的1微秒時(shí)間內(nèi)，量子光學(xué)探頭模塊將高能光子的能量轉(zhuǎn)化為若干可見光光子和軟紫外光光子。這些光子在透明材質(zhì)的閃爍晶體中輸運(yùn)至出光玻璃，射入光電耦合面。量子光學(xué)探頭模塊100包括探頭機(jī)械模塊110，閃爍晶體模塊120，出光光學(xué)模塊130，反射光學(xué)模塊140，防潮解模塊150；

SiPM模擬信號(hào)模塊200，用于將可見光光子和軟紫外光子轉(zhuǎn)化為若干電信號(hào)，這些多路電信號(hào)輸出給后端的模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行處理。SiPM模塊200包括SiPM亞像素模塊210，SiPM亞像素封裝模塊220，增透光學(xué)層模塊230；

多路通道符合電路模塊300，用于過濾背景計(jì)數(shù)事件，采用時(shí)間符合的方法構(gòu)建邏輯與門，同時(shí)激活所有通道的事件，才被認(rèn)為是非背景事件。多路通道符合電路模塊300包括閾值斬波電路模塊310，加法電路模塊320，延遲電路模塊330，定時(shí)電路模塊340，選通電路模塊350，放大電路模塊360；

閃爍脈沖信號(hào)處理模塊400，提取多路通道符合電路模塊300輸出信號(hào)的時(shí)間、能量信息。其中包括：模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路模塊410，時(shí)間標(biāo)記數(shù)字電路模塊420，脈沖幅度電路模塊430，時(shí)鐘電路模塊440，時(shí)間屬性封裝電路模塊450，壓縮與傳輸接口模塊460，出譜與顯示模塊470。

探頭機(jī)械模塊110，隸屬于量子光學(xué)探頭模塊100，用于支撐閃爍晶體，并阻擋一部分X射線光子和紫外光光子，由成形金屬構(gòu)成，外形和閃爍晶體的外表面一致，在閃爍晶體的出光面鏤空；

閃爍晶體模塊120，隸屬于量子光學(xué)探頭模塊100，用于吸收高能光子并轉(zhuǎn)化為一簇可見光光子和軟紫外光光子，由一種鹵化稀土半導(dǎo)體構(gòu)成，外表面除出光層以外封包反射光學(xué)模塊140；

出光光學(xué)模塊130，隸屬于量子光學(xué)探頭模塊100，用于透射閃爍光子，由透光玻璃構(gòu)成，形狀大小和探頭機(jī)械模塊的鏤空緊密粘合，能隔絕空氣中的水汽與閃爍晶體接觸；

反射光學(xué)模塊140，隸屬于量子光學(xué)探頭模塊100，用于反射閃爍光子，由反射薄膜材料構(gòu)成，其外形大小和閃爍晶體除出光面的外表面吻合；

防潮解模塊150，隸屬于量子光學(xué)探頭模塊100，用于隔絕外部空氣和水氣，吸收閃爍晶體的濕氣，包括涂覆在反射光學(xué)模塊與探頭機(jī)械模塊之間的吸濕材料和粘合出光光學(xué)模塊130和探頭機(jī)械模塊110的透明膠體材料。

SiPM亞像素模塊210，隸屬于SiPM模擬信號(hào)模塊200，用于劃分獨(dú)立的探測(cè)微元，輸出獨(dú)立的亞像素光電信號(hào)，根據(jù)系統(tǒng)中存在的微元數(shù)目N，定義獨(dú)立輸出的亞像素光電信號(hào)為{S₁, S_2, ..., S_N}；

SiPM亞像素封裝模塊220，隸屬于SiPM模擬信號(hào)模塊200，用于將不同的亞像素模塊對(duì)齊到同一高度，使所有的亞像素SiPM都能夠緊密貼合出光光學(xué)模塊130，由環(huán)氧樹脂構(gòu)成；

增透光學(xué)層模塊230，隸屬于SiPM模擬信號(hào)模塊200，用于增加SiPM的吸收光子的數(shù)目，由增透光學(xué)薄膜構(gòu)成，涂覆于SiPM表面。

閾值斬波電路模塊310，隸屬于多路通道符合電路模塊300，微元的慢輸出口通過比較電路進(jìn)行斬波處理，保證其正性輸出不超越量程，并具有等幅值特征；

加法電路模塊320，隸屬于多路通道符合電路模塊300，根據(jù)閾值斬波電路模塊310中的斬波信號(hào)，將斬波信號(hào)加和輸出，當(dāng)所有亞像素光電信號(hào)值都為1時(shí)，{S₁, S_2, ..., S_N}的加和值為N，顯示所有的亞像素模塊都被光信號(hào)激活；

延遲電路模塊330，隸屬于多路通道符合電路模塊300，將所有獨(dú)立輸出的亞像素光電信號(hào)直接加和并延遲10ns到20 ns；

定時(shí)電路模塊340，隸屬于多路通道符合電路模塊300，接收加法電路模塊的輸出，若收到的電信號(hào)為N，定時(shí)電路定時(shí)20 ns 置N輸出；

選通電路模塊350，隸屬于多路通道符合電路模塊300，根據(jù)定時(shí)電路模塊的輸出選通放大電路模塊，當(dāng)定時(shí)電路模塊輸出為N時(shí)，選通放大電路模塊360，當(dāng)定時(shí)電路模塊340輸出不為N時(shí)，禁用放大電路模塊360；

放大電路模塊360，隸屬于多路通道符合電路模塊300，由選通電路模塊350控制，對(duì)延遲電路模塊330的輸出信號(hào)進(jìn)行幅值放大。

模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路模塊410，隸屬于閃爍脈沖信號(hào)處理模塊400，該電路用于將閃爍脈沖進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換；

時(shí)間標(biāo)記數(shù)字電路模塊420，隸屬于閃爍脈沖信號(hào)處理模塊400，用于對(duì)到達(dá)的閃爍事件進(jìn)行觸發(fā)，并記錄到達(dá)時(shí)間，從到達(dá)時(shí)間開始的死時(shí)間之內(nèi)，不額外響應(yīng)新的事件；

脈沖幅度電路模塊430，隸屬于閃爍脈沖信號(hào)處理模塊400，根據(jù)事件到達(dá)時(shí)間計(jì)算每個(gè)事件的能量，并輸出給事件屬性封裝電路模塊450；

時(shí)鐘電路模塊440，隸屬于閃爍脈沖信號(hào)處理模塊400，通過連接晶振，從晶振中獲取平穩(wěn)的時(shí)鐘信號(hào)，用于為數(shù)字電路提供數(shù)字化的時(shí)間信息；

時(shí)間屬性封裝電路模塊450，隸屬于閃爍脈沖信號(hào)處理模塊400，用于事件屬性的封裝，該電路將每一個(gè)事件的時(shí)間信息和能量信息按照二進(jìn)制編碼為字節(jié)流，以時(shí)鐘為二進(jìn)制編碼的邊界，逐個(gè)輸出給壓縮與傳輸接口模塊；

壓縮與傳輸接口模塊460，隸屬于閃爍脈沖信號(hào)處理模塊400，用于對(duì)每一個(gè)事件屬性碼元進(jìn)行壓縮與傳輸，該接口電路能夠保證動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)的事件屬性碼元完整地到達(dá)出譜與顯示模塊470；

出譜與顯示模塊470，隸屬于閃爍脈沖信號(hào)處理模塊400，用于對(duì)事件屬性進(jìn)行直方圖計(jì)數(shù)顯示，由帶計(jì)數(shù)功能的顯示器驅(qū)動(dòng)電路與顯示器構(gòu)成。

優(yōu)選地，在上述的基于硅光電倍增器和數(shù)字化時(shí)間標(biāo)記的伽馬暴巡檢儀中，所述的光束到達(dá)時(shí)間為光束開始的時(shí)間或者光束開始的時(shí)間加上一個(gè)恒定的常數(shù)，該常數(shù)適用于整個(gè)巡檢儀系統(tǒng)的所有硅光電倍增器，事件處理的死時(shí)間內(nèi)不響應(yīng)任何事件。

優(yōu)選地，在上述的基于硅光電倍增器和數(shù)字化時(shí)間標(biāo)記的伽馬暴巡檢儀中，所述的硅光電倍增器是由工作在計(jì)數(shù)模式下的雪崩二極管構(gòu)成的光電探測(cè)陣列，其中每一個(gè)雪崩二極管稱為一個(gè)微元。

優(yōu)選地，在上述的基于硅光電倍增器和數(shù)字化時(shí)間標(biāo)記的伽馬暴巡檢儀中，所述的硅光電倍增器亞像素包含的微元數(shù)目M大于5，N個(gè)亞像素微元組成一個(gè)像素，一個(gè)像素包含MN個(gè)微元。

優(yōu)選地，在上述的基于硅光電倍增器和數(shù)字化時(shí)間標(biāo)記的伽馬暴巡檢儀中，所述的閾值斬波電路在亞像素信號(hào)超過閾值時(shí)，閾值斬波電路輸出1，而在亞像素信號(hào)低于閾值時(shí)，閾值斬波電路輸出0。

從上述技術(shù)方案可以看出，通過采用本發(fā)明的基于硅光電倍增器和數(shù)字化時(shí)間標(biāo)記的伽馬暴巡檢儀，能在最早階段實(shí)現(xiàn)閃爍脈沖的數(shù)字化。由于該系統(tǒng)不需要對(duì)探測(cè)器進(jìn)行低溫處理而免于暗計(jì)數(shù)影響，因此具有更佳的普適性和實(shí)用性。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

（1）時(shí)間空間分辨率較好；

（2）背景計(jì)數(shù)??；

（3）結(jié)構(gòu)更加靈活緊湊；

（4）成本低廉。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的有關(guān)本發(fā)明的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明基于硅光電倍增器和數(shù)字化時(shí)間標(biāo)記的伽馬暴巡檢儀的系統(tǒng)框圖；

圖2為本發(fā)明延遲鏈讀出電路的示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明公開了一種基于硅光電倍增器和數(shù)字化時(shí)間標(biāo)記的伽馬暴巡檢儀，該系統(tǒng)能在雪崩二極管響應(yīng)光子的最早階段實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，具有時(shí)間空間分辨率較好、背景計(jì)數(shù)小、結(jié)構(gòu)更加靈活緊湊、成本低廉的特點(diǎn)，基于硅光電倍增器和數(shù)字化時(shí)間標(biāo)記的伽馬暴巡檢儀，能夠獲得更加準(zhǔn)確的能量信息和事件時(shí)間信息。

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明公開的基于硅光電倍增器和數(shù)字化時(shí)間標(biāo)記的伽馬暴巡檢儀，通過以多維的光子脈沖自身屬性，采用微元的原始時(shí)空數(shù)據(jù)，再利用最優(yōu)化過程獲得的編碼參數(shù)和函數(shù)形式作為時(shí)間標(biāo)記，具體包括：

量子光學(xué)探頭模塊100，用于將高能光子轉(zhuǎn)換為可見光光子和軟紫外光光子。從宇宙射線光子擊中量子光學(xué)探頭的閃爍晶體部分開始的1微秒時(shí)間內(nèi)，量子光學(xué)探頭模塊將高能光子的能量轉(zhuǎn)化為若干可見光光子和軟紫外光光子。這些光子在透明材質(zhì)的閃爍晶體中輸運(yùn)至出光玻璃，射入光電耦合面。量子光學(xué)探頭模塊100包括探頭機(jī)械模塊110，閃爍晶體模塊120，出光光學(xué)模塊130，反射光學(xué)模塊140，防潮解模塊150。

SiPM模擬信號(hào)模塊200，用于將可見光光子和軟紫外光子轉(zhuǎn)化為若干電信號(hào)，這些多路電信號(hào)輸出給后端的模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行處理。SiPM模塊200包括SiPM亞像素模塊210，SiPM亞像素封裝模塊220，增透光學(xué)層模塊230；

多路通道符合電路模塊300，用于過濾背景計(jì)數(shù)事件，采用時(shí)間符合的方法構(gòu)建邏輯與門，同時(shí)激活所有通道的事件，才被認(rèn)為是非背景事件。多路通道符合電路模塊300包括閾值斬波電路模塊310，加法電路模塊320，延遲電路模塊330，定時(shí)電路模塊340，選通電路模塊350，放大電路模塊360；

閃爍脈沖信號(hào)處理模塊400，提取多路通道符合電路模塊300輸出信號(hào)的時(shí)間、能量信息。其中包括：模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路模塊410，時(shí)間標(biāo)記數(shù)字電路模塊420，脈沖幅度電路模塊430，時(shí)鐘電路模塊440，時(shí)間屬性封裝電路模塊450，壓縮與傳輸接口模塊460，出譜與顯示模塊470。

探頭機(jī)械模塊110，隸屬于量子光學(xué)探頭模塊100，用于支撐閃爍晶體，并阻擋一部分X射線光子和紫外光光子，由成形金屬構(gòu)成，外形和閃爍晶體的外表面一致，在閃爍晶體的出光面鏤空；

閃爍晶體模塊120，隸屬于量子光學(xué)探頭模塊100，用于吸收高能光子并轉(zhuǎn)化為一簇可見光光子和軟紫外光光子，由一種鹵化稀土半導(dǎo)體構(gòu)成，外表面除出光層以外封包反射光學(xué)模塊140；

出光光學(xué)模塊130，隸屬于量子光學(xué)探頭模塊100，用于透射閃爍光子，由透光玻璃構(gòu)成，形狀大小和探頭機(jī)械模塊的鏤空緊密粘合，能隔絕空氣中的水汽與閃爍晶體接觸；

反射光學(xué)模塊140，隸屬于量子光學(xué)探頭模塊100，用于反射閃爍光子，由反射薄膜材料構(gòu)成，其外形大小和閃爍晶體除出光面的外表面吻合；

防潮解模塊150，隸屬于量子光學(xué)探頭模塊100，用于隔絕外部空氣和水氣，吸收閃爍晶體的濕氣，包括涂覆在反射光學(xué)模塊與探頭機(jī)械模塊之間的吸濕材料和粘合出光光學(xué)模塊130和探頭機(jī)械模塊110的透明膠體材料。

SiPM亞像素模塊210，隸屬于SiPM模擬信號(hào)模塊200，用于劃分獨(dú)立的探測(cè)微元，輸出獨(dú)立的亞像素光電信號(hào)，根據(jù)系統(tǒng)中存在的微元數(shù)目N，定義獨(dú)立輸出的亞像素光電信號(hào)為{S₁, S_2, ..., S_N}；

SiPM亞像素封裝模塊220，隸屬于SiPM模擬信號(hào)模塊200，用于將不同的亞像素模塊對(duì)齊到同一高度，使所有的亞像素SiPM都能夠緊密貼合出光光學(xué)模塊130，由環(huán)氧樹脂構(gòu)成；

增透光學(xué)層模塊230，隸屬于SiPM模擬信號(hào)模塊200，用于增加SiPM的吸收光子的數(shù)目，由增透光學(xué)薄膜構(gòu)成，涂覆于SiPM表面。

閾值斬波電路模塊310，隸屬于多路通道符合電路模塊300，微元的慢輸出口通過比較電路進(jìn)行斬波處理，保證其正性輸出不超越量程，并具有等幅值特征；

加法電路模塊320，隸屬于多路通道符合電路模塊300，根據(jù)閾值斬波電路模塊310中的斬波信號(hào)，將斬波信號(hào)加和輸出，當(dāng)所有亞像素光電信號(hào)值都為1時(shí)，{S₁, S_2, ..., S_N}的加和值為N，顯示所有的亞像素模塊都被光信號(hào)激活；

延遲電路模塊330，隸屬于多路通道符合電路模塊300，將所有獨(dú)立輸出的亞像素光電信號(hào)直接加和并延遲10ns到20 ns；

定時(shí)電路模塊340，隸屬于多路通道符合電路模塊300，接收加法電路模塊的輸出，若收到的電信號(hào)為N，定時(shí)電路定時(shí)20 ns 置N輸出；

選通電路模塊350，隸屬于多路通道符合電路模塊300，根據(jù)定時(shí)電路模塊的輸出選通放大電路模塊，當(dāng)定時(shí)電路模塊輸出為N時(shí)，選通放大電路模塊360，當(dāng)定時(shí)電路模塊340輸出不為N時(shí)，禁用放大電路模塊360；

放大電路模塊360，隸屬于多路通道符合電路模塊300，由選通電路模塊350控制，對(duì)延遲電路模塊330的輸出信號(hào)進(jìn)行幅值放大。

模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路模塊410，隸屬于閃爍脈沖信號(hào)處理模塊400，該電路用于將閃爍脈沖進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換；

時(shí)間標(biāo)記數(shù)字電路模塊420，隸屬于閃爍脈沖信號(hào)處理模塊400，用于對(duì)到達(dá)的閃爍事件進(jìn)行觸發(fā)，并記錄到達(dá)時(shí)間，從到達(dá)時(shí)間開始的死時(shí)間之內(nèi)，不額外響應(yīng)新的事件；

脈沖幅度電路模塊430，隸屬于閃爍脈沖信號(hào)處理模塊400，根據(jù)事件到達(dá)時(shí)間計(jì)算每個(gè)事件的能量，并輸出給事件屬性封裝電路模塊450；

時(shí)鐘電路模塊440，隸屬于閃爍脈沖信號(hào)處理模塊400，通過連接晶振，從晶振中獲取平穩(wěn)的時(shí)鐘信號(hào)，用于為數(shù)字電路提供數(shù)字化的時(shí)間信息；

時(shí)間屬性封裝電路模塊450，隸屬于閃爍脈沖信號(hào)處理模塊400，用于事件屬性的封裝，該電路將每一個(gè)事件的時(shí)間信息和能量信息按照二進(jìn)制編碼為字節(jié)流，以時(shí)鐘為二進(jìn)制編碼的邊界，逐個(gè)輸出給壓縮與傳輸接口模塊；

壓縮與傳輸接口模塊460，隸屬于閃爍脈沖信號(hào)處理模塊400，用于對(duì)每一個(gè)事件屬性碼元進(jìn)行壓縮與傳輸，該接口電路能夠保證動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)的事件屬性碼元完整地到達(dá)出譜與顯示模塊470；

出譜與顯示模塊470，隸屬于閃爍脈沖信號(hào)處理模塊400，用于對(duì)事件屬性進(jìn)行直方圖計(jì)數(shù)顯示，由帶計(jì)數(shù)功能的顯示器驅(qū)動(dòng)電路與顯示器構(gòu)成。

以上的基于硅光電倍增器和數(shù)字化時(shí)間標(biāo)記的伽馬暴巡檢儀中，所述的光束到達(dá)時(shí)間為光束開始的時(shí)間或者光束開始的時(shí)間加上一個(gè)恒定的常數(shù)，該常數(shù)適用于整個(gè)巡檢儀系統(tǒng)的所有硅光電倍增器，事件處理的死時(shí)間內(nèi)不響應(yīng)任何事件。

以上的基于硅光電倍增器和數(shù)字化時(shí)間標(biāo)記的伽馬暴巡檢儀中，所述的硅光電倍增器是由工作在計(jì)數(shù)模式下的雪崩二極管構(gòu)成光電探測(cè)陣列，其中每一個(gè)雪崩二極管稱為一個(gè)微元。

以上的基于硅光電倍增器和數(shù)字化時(shí)間標(biāo)記的伽馬暴巡檢儀中，所述的硅光電倍增器亞像素包含的微元數(shù)目M大于5，N個(gè)亞像素微元組成一個(gè)像素，一個(gè)像素包含MN個(gè)微元。

以上的基于硅光電倍增器和數(shù)字化時(shí)間標(biāo)記的伽馬暴巡檢儀中，所述的閾值斬波電路在亞像素信號(hào)超過閾值時(shí)，閾值斬波電路輸出1，而在亞像素信號(hào)低于閾值時(shí)，閾值斬波電路輸出0。

圖1為本發(fā)明基于硅光電倍增器和數(shù)字化時(shí)間標(biāo)記的伽馬暴巡檢儀的系統(tǒng)框圖；圖2為本發(fā)明延遲鏈讀出時(shí)間的示意圖。結(jié)合圖1及圖2，通過幾個(gè)具體的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的伽馬暴巡檢儀做進(jìn)一步描述。本發(fā)明提出的伽馬暴巡檢儀系統(tǒng)，其涉及到的集合劃分、函數(shù)衍生方式及其優(yōu)先級(jí)順序、編碼系統(tǒng)、性能閾值參數(shù)需要根據(jù)所獲取數(shù)據(jù)的特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)以達(dá)到足夠的統(tǒng)計(jì)性能。此處列出所涉及的應(yīng)用實(shí)施例處理數(shù)據(jù)的參數(shù)。

實(shí)例1：基于硅光電倍增器和數(shù)字化時(shí)間標(biāo)記的伽馬暴巡檢儀

此處列出本實(shí)施例1處理數(shù)據(jù)的參數(shù)：

模塊100中采用的機(jī)械模塊材質(zhì)為鋁，閃爍晶體為溴化鑭鈰，出光玻璃為環(huán)氧樹脂，反射材料為硫酸鋇粉末；

模塊200中采用的亞像素模塊在每個(gè)像素中的個(gè)數(shù)N=10；

模塊300中采用的定時(shí)電路模塊延遲時(shí)間長(zhǎng)度為16 ns，閾值斬波電路的閾值電壓為100 mV；

模塊400中采用的傳輸接口為以太網(wǎng)接口，時(shí)鐘周期為20 ns，出譜能量間隔為5keV。

實(shí)例2：基于硅光電倍增器和數(shù)字化時(shí)間標(biāo)記的伽馬暴巡檢儀

此處列出本實(shí)施例2處理數(shù)據(jù)的參數(shù)：

模塊100中采用的機(jī)械模塊材質(zhì)為塑料，閃爍晶體為碘化鈉，出光玻璃為酚醛樹脂，反射材料為特氟龍膠帶；

模塊200中采用的亞像素模塊在每個(gè)像素中的個(gè)數(shù)N=15；

模塊300中采用的定時(shí)電路模塊延遲時(shí)間長(zhǎng)度為12 ns，閾值斬波電路的閾值電壓為120 mV；

模塊400中采用的傳輸接口為USB接口，時(shí)鐘周期為50 ns，出譜能量間隔為10keV。

實(shí)例3：基于硅光電倍增器和數(shù)字化時(shí)間標(biāo)記的伽馬暴巡檢儀

此處列出本實(shí)施例3處理數(shù)據(jù)的參數(shù)：

模塊100中采用的機(jī)械模塊材質(zhì)為銅，閃爍晶體為硅酸鐿镥，出光玻璃為石英玻璃，反射材料為3M? Enhanced Specular Reflector（增強(qiáng)鏡面反射膜）；

模塊200中采用的亞像素模塊在每個(gè)像素中的個(gè)數(shù)N=20；

模塊300中采用的定時(shí)電路模塊延遲時(shí)間長(zhǎng)度為18 ns，閾值斬波電路的閾值電壓為40 mV；

模塊400中采用的傳輸接口為PCIe接口，時(shí)鐘周期為20 ns，出譜能量間隔為50keV。

本發(fā)明涉及高能物理與粒子物理應(yīng)用、核醫(yī)學(xué)裝備和生物醫(yī)學(xué)診療領(lǐng)域，尤其涉及一種基于硅光電倍增器和數(shù)字化時(shí)間標(biāo)記的伽馬暴巡檢儀系統(tǒng)。

通過對(duì)比可以看出，通過采用本發(fā)明的基于硅光電倍增器和數(shù)字化時(shí)間標(biāo)記的伽馬暴巡檢儀，能在最早階段實(shí)現(xiàn)閃爍脈沖的數(shù)字化。由于該系統(tǒng)不需要對(duì)探測(cè)器進(jìn)行低溫處理而免于暗計(jì)數(shù)影響，因此具有更佳的普適性和實(shí)用性。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

（1）時(shí)間空間分辨率較好；

（2）背景計(jì)數(shù)??；

（3）結(jié)構(gòu)更加靈活緊湊；

（4）成本低廉。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。