一种用于医疗影像板读出装置的微弱光信号采集系统的制作方法

本实用新型涉及微弱光信号采集技术领域，具体涉及一种用于医疗影像板读出装置的微弱光信号采集系统。

背景技术：

在医疗检查工作中，常用到x射线影像技术对患者的病情进行更直观的检测工作。在影像装置中，有一个尤为重要的器件，那就是影像板。影像板的作用是采集影像信息，从而代替传统的x线胶片。

在影像板采集信息的过程，需要用到微弱光信号收集组件来收集光信号，传统的医疗影像板读出装置所使用的微弱光信号收集组件为光电倍增管。光电倍增管建立在外光电效应、二次电子发射和电子光学理论基础上，结合了高增益、低噪声、高频率响应和大信号接收区等特征，是一种具有极高灵敏度和超快时间响应的光敏电真空器件，可以工作在紫外、可见和近红外区的光谱区。

当光照射到光阴极时，光阴极向真空中激发出光电子。这些光电子按聚焦极电场进入倍增系统，并通过进一步的二次发射得到的倍增放大，然后把放大后的电子用阳极收集作为信号输出。

但采用光电倍增管的传统的医疗影像板读出装置在使用过程中存在一定的不足，由于光电倍增管需要高压模块驱动才能进行正常工作，这样一来，电路系统就会受到高压的干扰，从而影响影像板读出装置的成像性能，不利于医疗检查工作的进行，同时体积比较大。为此，提出一种用于医疗影像板读出装置的微弱光信号采集系统。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于：如何消除医疗影像板读出装置微弱光信号采集系统中的高压干扰，从而提高医疗影像板读出装置的成像性能，并减小装置体积，提供了一种用于医疗影像板读出装置的微弱光信号采集系统。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本实用新型包括用于收集微弱光信号的光子计数模块、用于读出所述光子计数模块输出的电信号的运放读出模块、用于进一步放大信号的信号放大模块与外部电源模块，所述光子计数模块包括多个光子计数器，多个所述光子计数器分别与所述运放读出模块的各输入端对应或者合并输入连接，所述运放读出模块的输出端与所述信号放大模块的输入端连接，所述外部电源模块的输出端与所述运放读出模块的电源端连接，以光子计数器代替光电倍增管，这样就不用增加高压模块来驱动光电倍增管，能够有效地消除电路系统中因高压模块而带来了的高压干扰，使影像板读出装置的成像性能得到提高，有利于医疗检查工作的进行。

更近一步的，所述微弱光信号采集系统还包括用于进行模数信号转换的模数转换器，所述模数转换器的输入端与所述信号放大模块的输出端连接。

更近一步的，所述微弱光信号采集系统还包括降噪模块，所述降噪模块包括多个电源滤波器与多个对地电容，所述电源滤波器串联在所述外部电源模块的输出端与所述运放读出模块的电源端之间，多个所述对地电容依次并联在所述外部电源模块的输出端与所述电源滤波器的输出端上并接地。

更近一步的，所述降噪模块还包括多个滤波电感，所述滤波电感串联在所述运放读出模块的电源端，在外部电源上做了去耦和滤波处理，使光子计数器的性能得到完全的发挥，可以得到质量更好的电信号，有利于后续的模数信号转化工作。

更近一步的，所述微弱光信号采集系统还包括多个二极管，多个所述二极管分别串联在所述运放读出模块的各输出端与所述信号放大模块的输入端之间。

更近一步的，所述光子计数器的体积小于光电倍增管，光子计数器有更好的性价比与体积，可以使整个影像板读出装置更加轻量化，同时也一定程度上降低了使用成本。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：首先，以光子计数器代替比光电倍增管，这样就不用增加高压模块来驱动光电倍增管，能够有效地消除电路系统中因高压模块而带来了的高压干扰，使影像板读出装置的成像性能得到提高，有利于医疗检查工作的进行；并且在外部电源上做了去耦和滤波处理，使光子计数器的性能得到完全的发挥，可以得到质量更好的电信号，有利于后续的模数信号转化工作；光子计数器有更好的性价比与体积，可以使整个影像板读出装置更加轻量化，同时也一定程度上降低了使用成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例一中微弱光信号采集系统的系统框图；

图2是本实用新型实施例二中信号接收处理部分的电路原理图；

图3是本实用新型实施例二中运算读出电路与外部电源之间的电路原理图；

图4是本实用新型实施例二中运算读出电路电源端的电路原理图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例一

如图1所示，本实施例提供一种技术方案：一种用于医疗影像板读出装置的微弱光信号采集系统，包括用于收集微弱光信号的光子计数模块、用于读出所述光子计数模块电信号的运放读出模块、用于进一步放大信号的信号放大模块与外部电源模块，在本实施例中光信号计数模块即为光子计数模块，所述光子计数模块包括多个光子计数器，多个所述光子计数器分别与所述运放读出模块的各输入端连接，或多个所述光子计数器合并后输入到所述运放读出模块的各输入端，所述运放读出模块的输出端与所述信号放大模块的输入端对应连接，所述外部电源模块的输出端与所述运放读出模块的电源端连接，以光子计数器代替比光电倍增管，这样就不用增加高压模块来驱动光电倍增管，能够有效地消除电路系统中因高压模块而带来了的高压干扰，使影像板读出装置的成像性能得到提高，有利于医疗检查工作的进行。

具体的，所述微弱光信号采集系统还包括用于进行模数信号转换的模数转换器(adc)，所述模数转换器的输入端与所述信号放大模块的输出端连接。

具体的，所述微弱光信号采集系统还包括降噪模块，所述降噪模块包括多个电源滤波器与多个对地电容，所述电源滤波器串联在所述外部电源模块的输出端与所述运放读出模块的电源端之间，多个所述对地电容依次并联在所述外部电源模块的输出端与所述电源滤波器的输出端上并接地。

具体的，所述降噪模块还包括多个滤波电感，所述滤波电感串联在所述运放读出模块的电源端，在外部电源上做了去耦和滤波处理，使光子计数器的性能得到完全的发挥，可以得到质量更好的电信号，有利于后续的模数信号转化工作。

具体的，所述微弱光信号采集系统还包括多个二极管，多个所述二极管分别串联在所述运放读出模块的各输出端与所述信号放大模块的输入端之间。

具体的，所述光子计数器的体积小于光电倍增管，光子计数器有更好的性价比与体积，可以使整个影像板读出装置更加轻量化，同时也一定程度上降低了使用成本。

实施例二

本实施例提供一种技术方案：一种用于医疗影像板读出装置的微弱光信号采集系统，包括多个用于收集微弱光信号的光子计数器、用于读出所述光子计数器输出的电信号的运放读出电路、用于进一步放大信号的放大器、外部电源与adc；

如图2所示，多个所述光子计数器分别与所述运放读出电路的各输入端连接，具体连接方式如下：在第一个光子计数的输出端串联电阻r1后，将其与所述运放读出电路的-in1脚连接；在第二个光子计数的输出端串联电阻r2后，将其与所述运放读出电路的-in2脚连接；在第三个光子计数的输出端串联电阻r3后，将其与所述运放读出电路的-in3脚连接；在第四个光子计数的输出端串联电阻r4后，将其与所述运放读出电路的-in4脚连接；

将所述运放读出电路的+in1脚与+in2脚并联后接地，+in3脚与+in4脚并联后接地，在out1脚与电阻r1之间并联电阻r5，在out2脚与电阻r2之间并联电阻r6，在out3脚与电阻r3之间并联电阻r7，在out4脚与电阻r4之间并联电阻r8。

所述运放读出电路的输出端与所述放大器的输入端连接，具体连接方式如下：在所述运放读出电路的out1脚串联二极管d1；在所述运放读出电路的out2脚串联二极管d2；在所述运放读出电路的out3脚串联二极管d3；在所述运放读出电路的out3脚串联二极管d4，然后再将各个二极管的输出端并联后接所述放大器的负输入端，将所述放大器的正输入端接地，在所述放大器的输出端与负输入端并联电阻r10。

所述外部电源的输出端与所述运放读出电路的电源端连接，具体连接方式如下：所述外部电源+vcc端与所述运放读出电路的+vs脚连接，所述外部电源-vcc端与所述运放读出电路的-vs脚连接。

所述放大器的输出端与adc的输入端连接。

以光子计数器代替比光电倍增管，这样就不用增加高压模块来驱动光电倍增管，能够有效地消除电路系统中因高压模块而带来了的高压干扰，使影像板读出装置的成像性能得到提高，有利于医疗检查工作的进行。

如图3所示，所述微弱光信号采集系统还包括降噪模块，所述降噪模块包括电源滤波器fc1、fc2与对地电容c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8，电源滤波器fc1的1端口与外部电源的+vcc端连接，2端口与所述运放读出电路的+vs脚连接，3端口与所述运放读出电路的+vs脚之间依次并联四个对地电容c7、c5、c3、c1并接地；电源滤波器fc2的1端口与外部电源的-vcc端连接，2端口与所述运放读出电路的-vs脚连接，3端口与所述运放读出电路的-vs脚之间依次并联四个对地电容c8、c6、c4、c2并接地；

其中，电容c1与c2为电解电容器。

如图4所示，所述降噪模块还包括滤波电感l1、l2，滤波电感l1串联在所述运放读出电路的+vs脚上，滤波电感l2串联在所述运放读出电路的-vs脚上。在外部电源上做了去耦和滤波处理，使光子计数器的性能得到完全的发挥，可以得到质量更好的电信号，有利于后续的模数信号转化工作。

工作原理：该用于医疗影像板读出装置的微弱光信号采集系统，在使用过程中，首先，当影像板进入视场范围后，激光会激发影像板发出荧光，由各个光子计数器收集微弱光信号并转化成电信号，再由运放读出电路读出光子计数器的电信号(单路或者多路)，然后经过放大器进一步放大处理，进入adc中转化为数字信号，最后通过数字信号合成读出影像板图像数据。

综上所述，该用于医疗影像板读出装置的微弱光信号采集系统，以光子计数器代替比光电倍增管，这样就不用增加高压模块来驱动光电倍增管，能够有效地消除电路系统中因高压模块而带来了的高压干扰，使影像板读出装置的成像性能得到提高，有利于医疗检查工作的进行；并且在外部电源上做了去耦和滤波处理，使光子计数器的性能得到完全的发挥，可以得到质量更好的电信号，有利于后续的模数信号转化工作；光子计数器有更好的性价比与体积，可以使整个影像板读出装置更加轻量化，同时也一定程度上降低了使用成本。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。