【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0。分辨時(shí)間 ?E的選擇要綜合加以考慮。l 從時(shí)間分辨和減小偶然符合角度來看， ?E取小些為好；l 從真符合計(jì)數(shù)損失來看， ?E不能取得太小。符合系統(tǒng)所能達(dá)到的最小分辨時(shí)間，根本上取決于探測(cè)器和定時(shí)系統(tǒng)的時(shí)間漲落大小。 511 keV511 keVe+e正電子發(fā)射斷層顯像PositronEmissionTomography發(fā)射型斷層成像。所謂發(fā)射型成像就是把放射源放在病人身體的內(nèi)部，放射線從病人身體內(nèi)部射出，最后被探測(cè)器接收。 具有短半衰期的放射性的原子可以由回旋加速器或核反應(yīng)堆生產(chǎn)出來。這些放射性元素再用來制造放射性藥物。 通常放射性藥物是通過手臂靜脈血管注射而進(jìn)入體內(nèi)的。放射性藥物進(jìn)入人體后會(huì)跟蹤病理過程。放射性藥物也可以通過病人的呼吸道或消化道進(jìn)入人體。放射性藥物實(shí)際上是個(gè)分子載體，它依附于特定的生理組織或病理過程。放射性物質(zhì)在藥物的帶領(lǐng)下在人體內(nèi)做有目的的分布。發(fā)射型斷層成像的目的就是要得到一個(gè)放射性物質(zhì)在人體內(nèi)部的分布圖。有一些放射性元素，如 O15， C11， N13，和 F18，在放射性衰退時(shí)會(huì)釋放出正電子 (即帶一個(gè)正電荷的電子 )。正電子在自然界中生存的時(shí)間十分短暫，因?yàn)樵谧匀唤缰姓娮雍芸炀蜁?huì)遇到一個(gè) (帶負(fù)電的 ) 電子。當(dāng)正電子與電子發(fā)生作用時(shí)，它們的質(zhì)量會(huì)湮滅 (即完全消失 )，它們的質(zhì)量完全轉(zhuǎn)換為能量而產(chǎn)生出兩個(gè)能量為 511 keV 的伽瑪光子。這兩個(gè)光子沿著相隔 180186。 角的方向傳播。ScintillationCrystal PMTPreAmplifier+ElectronicsGammaphotonconvertstoopticalphotons(proportionaltogammaenergy)photonsarecollectedattheendofthecrystallightisconvertedtoanelectricalsignalamplifiedFrontendelectronicsconditionthesignalforfurtherprocessingGammaRayOpticalreflectorPET是先進(jìn)的核醫(yī)學(xué)三維成像技術(shù) ,圍繞著被測(cè)體四周的圓柱形位置靈敏探測(cè)器探測(cè)被測(cè)體發(fā)出的 γ光子 ,使用時(shí)間符合、電子準(zhǔn)直和能量甄別等技術(shù)從復(fù)雜噪聲背景中篩選出有用事例 ,使用大量的有用事例數(shù)據(jù)可以重建放射性物質(zhì)分布的三維圖像。SET3000G/Xschematicdesign四 快 慢符合l 時(shí)間上相關(guān)的事件本身還存在一些特點(diǎn) ，例如粒子的能量有一定范圍，也就是說信號(hào)的幅度落在一定范圍之內(nèi)。在時(shí)間符合作為基本條件之下用幅度選擇作為輔助措施來減小偶然符合。事例的候選條件除了時(shí)間甄別之外，再加上幅度甄別。但是，經(jīng)過幅度甄別之后的信號(hào)往往時(shí)間晃動(dòng)都很大，因此在幅度甄別之后再進(jìn)行符合，其分辨時(shí)間不能取得很小，否則會(huì)降低效率（真符合計(jì)數(shù)損失增加），但增大分辨時(shí)間又會(huì)使偶然符合增加。為了解決這個(gè)矛盾，常采用快慢符合技術(shù)。 快 慢符合探測(cè)器信號(hào)經(jīng)過時(shí)檢電路后進(jìn)入快符合電路，因而時(shí)間晃動(dòng)很小，可選取很小的分辨時(shí)間。同時(shí)，這一對(duì)探測(cè)器信號(hào)又分別經(jīng)過單道分析器進(jìn)行幅度選擇。只有在時(shí)間和幅度上都滿足給定條件時(shí)，三重慢符合電路才產(chǎn)生輸出。其中延遲線 td是為了補(bǔ)償單道分析器產(chǎn)生的時(shí)延 。 符合電路實(shí)例?四路輸入信號(hào)先經(jīng) MC10E1651比較器甄別輸出，然后用 MC10EL01D進(jìn)行 “與 ”或者 “或 ”邏輯，再通過單穩(wěn)態(tài)芯片 MC10198調(diào)節(jié)輸出脈沖寬度，最后分別轉(zhuǎn)換成快NIM和 TTL輸出 最小時(shí)間窗可達(dá)到 2ns。NIM在核儀器領(lǐng)域中 NIM標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，由（ EIA電子工業(yè)聯(lián)合會(huì)）提出 。 NIM邏輯信號(hào)定義：快 NIM邏輯信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)為（負(fù)載為 50Ω 阻抗，負(fù)邏輯。適用于上升時(shí)間在 ns量級(jí)，信號(hào)寬度小于 1us的快信號(hào)。TTL電平 規(guī)定：輸出高電平 ,輸出低電平 。在室溫下，一般輸出高電平是 ，輸出低電平是 。最小輸入高電平和低電平：輸入高電平 =，輸入低電 =，噪聲容限是 。 ? 實(shí)際應(yīng)用中，由于外界干擾、電源波動(dòng)等原因，可能使輸入電平 UI偏離規(guī)定值。為了保證電路可靠工作，應(yīng)對(duì)干擾的幅度有一定限制，稱為噪聲容限。 輸入 噪聲容限 高電平噪聲容限 是指在保證輸出低電平的前提下，允許疊加在輸入高電平上的最大噪聲電壓 (負(fù)向干擾 )，用 UNH表示： 低電平噪聲容限 是指在保證輸出高電平的前提下，允許疊加在輸入低電平上的最大噪聲電壓 (正向干擾 )，用 UNL表示： UNL = UIL,max－ UILUNH = UIH－ UIH,min1輸出0輸出1輸入0輸入U(xiǎn)OH,minUIH,minUNHUIL,maxUOL,maxUNL1 1uIuO輸入低電平噪聲容限： UNL=UIL,max－ UOL,max輸入高電平噪聲容限： UNH=UOH,min－ UIH,min74LS系列門電路前后級(jí)聯(lián)時(shí)的輸入噪聲容限為：UNL=－ =UNH=－ =5V0V5V2V0V射極耦合邏輯門電路 (ECL)ECL門的基本結(jié)構(gòu)由于 TTL門中 BJT工作在飽和狀態(tài)， BJT存儲(chǔ)電荷，電荷的存儲(chǔ)和消散需要一定的時(shí)間 ,開關(guān)速度受到了限制。只有改變電路的工作方式，從飽和型變?yōu)榉秋柡托?，才能從根本上提高速度?ECL門就是一種非飽和型高速數(shù)字集成電路，它的平均傳輸延遲時(shí)間可在 2ns以下，是目前雙極型電路中速度最快的。T T T3組成發(fā)射極耦合電路。T3的基極接一個(gè)固定的參考電壓VREF，輸入信號(hào)接到 T T2的基極。輸出信號(hào)由 T T2或 T3的集電極取得。RC1 RC3T2 T3ReVREFVEEC1C3VEIEIE=[VE(VEE)]/Re=(+12V)/≈10mA A、 B都接低電平 0（設(shè) VA=VB=）時(shí)由于 VREF=1V，因此 T3優(yōu)先導(dǎo)通，這就使發(fā)射極 e的電位VE=VREFVBE3=對(duì)于 T T2來說，由于 VE=,而 VA=VB=RC1 RC3T2 T3ReVREFVEEC1C3VEIE雖然基極電位比發(fā)射極電位高 ，但由于是硅管，仍可保證截止 。這時(shí)流過 Re的電流將全部由 T3提供，且有VC3=VCCIERc3=6V10mA=5VVC1=VCC=6V由此可見，當(dāng)輸入為 0時(shí)， T T2截止，輸出端 c1為高電平 1（＋ 6V）； T3導(dǎo)通，輸出端 c3為低電平0(＋ 5V）。而且由于VB3=VREF=1V，而 VC3=5V，所以 T3處于放大狀態(tài)而未達(dá)到飽和。RC1 RC3T2 T3ReVREFVEEC1C3VEIE A、 B中有一個(gè)接高電平 1（設(shè) A接高電平， VA=）時(shí)由于 VA＞ VREF，所以 T1優(yōu)先導(dǎo)通，這就使 VE==，對(duì) T3來說，這時(shí)基極電位比發(fā)射極電位僅高 ，可以保證 T3截止。流過 Re的電流由 T1提供，且有IE=(+12V)/KΩ=VC1=VCCIERc1=≈5VVC3=VCC=6V此時(shí) T1處于放大狀態(tài)。由于 T1和 T2的發(fā)射極和集電極是分別連在一起的，所以只要 A、 B中有一個(gè)接高電平，都會(huì)使 c1為低電平 0（＋ 5V），而 c3為高電平 1（＋ 6V）。 c1=A+B或非輸出c3=A+B或輸出由于集成電路特點(diǎn)，電路只用一種負(fù)電源 VEE=，而 VCC=0V。圖中 T1—T 4組成多端輸入，并與 T5組成射極耦合電路。 T6組成一個(gè)簡(jiǎn)單的電壓跟隨器，它為 T5提供一個(gè)參考電壓 VREF。為了補(bǔ)償溫度漂移，在 T6的基極回路接入了兩個(gè)二極管。 圖中T7和 T8組成電壓跟隨器，起電平移動(dòng)作用， VC4和 VC5通過電壓跟隨器后，使輸出變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的 ECL電平。其典型值是：高低電平的電壓分別為 。同時(shí)由于有了這兩個(gè)電壓跟隨器作為輸出級(jí)，也有效地提高了 ECL門的帶負(fù)載能力。ECL門的電路實(shí)例輸出快符合電路隧道二極管符合電路輸入 1輸入 2R1R2E輸出WRR4.適當(dāng)選擇隧道二極管單穩(wěn)態(tài)的閾值，使它在兩路輸入電流信號(hào)相加時(shí)翻轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生符合輸出。當(dāng)只有一路信號(hào)輸入時(shí)，輸入信號(hào)不夠大，不能使隧道二極管翻轉(zhuǎn)，電路沒有輸出。優(yōu)點(diǎn)：電路動(dòng)作速度快，分辨時(shí)間可達(dá)幾納秒。缺點(diǎn)：溫度穩(wěn)定性差。快符合電路相加型共基極符合電路靜態(tài)時(shí)： 輸入 輸入 2為零電平D D3導(dǎo)通， D D4截止。輸入 1輸入 2D2D110V輸出甄別器VTD4D310V10V+5VieVCT00三極管 T導(dǎo)通 ie=5mA當(dāng)輸入 1有信號(hào)，電位降為 ：D1截止， D2導(dǎo)通。 ie=10mA當(dāng)輸入 1和 2都有信號(hào)，電位分別降為 ：ie=15mAD D3截止， D D4導(dǎo)通。 VT輸入 1輸入 2輸出VCie00快信號(hào)的傳輸與納秒延時(shí)器信號(hào)傳輸電纜的參數(shù)：u特性阻抗： 50歐姆，75歐姆， 100歐姆等u單位長(zhǎng)度電容： 幾十pF每米u(yù)衰減系數(shù)：u耐壓大?。?～ 5kVu延遲電纜絕緣套管層網(wǎng)狀屏蔽線絕緣介質(zhì) 中心導(dǎo)線單屏蔽電纜雙屏蔽電纜l 信號(hào)傳輸傳輸時(shí)間：傳輸速度：快脈沖： trt慢脈沖： trt信號(hào)反射0RtZL時(shí)，產(chǎn)生負(fù)反射 。ZLRt?，產(chǎn)生正反射。聚乙烯絕緣介質(zhì)傳輸速度：阻抗匹配串聯(lián)匹配；并聯(lián)匹配；單端匹配；雙端匹配 。始端匹配；終端匹配 .始端匹配 終端匹配始端匹配 終端匹配匹配電纜阻抗 ZL納秒延時(shí)器采用電纜延時(shí)構(gòu)成的延時(shí)器特性：l 延時(shí)范圍 : 66ns可變l 延時(shí)精度 : 4ns：小于 ?60ps。8ns至 32ns:小于 ?100ps.l 時(shí)間移動(dòng)： l 輸入輸出延遲： 8～ 9nsl 信號(hào)衰減：小于 10%l 特性阻抗： 50?167。4.時(shí)間量變換方法 1 時(shí)間分析2 時(shí)間－ 幅度 變換 （ TAC）3 時(shí)間 數(shù)字 變換器（ TDC）4 基于幅度 時(shí)間修正的時(shí)間間隔測(cè)量u分析一個(gè)核態(tài)與另一個(gè)核態(tài)之間的時(shí)間關(guān)系，也就是測(cè)量核事件的時(shí)間間隔概率密度分布。u符合方法測(cè)量時(shí)間間隔分布，類似于用單道測(cè)量能譜。多重符合電路型多道時(shí)間分析器。一 時(shí)間分析 常用的有兩類時(shí)間分析器 n 二個(gè)信號(hào)加入到時(shí)間間隔編碼電路即 TDC， TDC輸出的數(shù)碼正比于信號(hào)間的時(shí)間間隔，再將其送入數(shù)據(jù)獲取和處理系統(tǒng)；n 二個(gè)信號(hào)輸入到時(shí)間間隔幅度變換電