【文章內容簡介】 0。分辨時間 ?E的選擇要綜合加以考慮。l 從時間分辨和減小偶然符合角度來看， ?E取小些為好；l 從真符合計數(shù)損失來看， ?E不能取得太小。符合系統(tǒng)所能達到的最小分辨時間，根本上取決于探測器和定時系統(tǒng)的時間漲落大小。 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部，放射線從病人身體內部射出，最后被探測器接收。 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入體內的。放射性藥物進入人體后會跟蹤病理過程。放射性藥物也可以通過病人的呼吸道或消化道進入人體。放射性藥物實際上是個分子載體，它依附于特定的生理組織或病理過程。放射性物質在藥物的帶領下在人體內做有目的的分布。發(fā)射型斷層成像的目的就是要得到一個放射性物質在人體內部的分布圖。有一些放射性元素，如 O15， C11， N13，和 F18，在放射性衰退時會釋放出正電子 (即帶一個正電荷的電子 )。正電子在自然界中生存的時間十分短暫，因為在自然界中正電子很快就會遇到一個 (帶負電的 ) 電子。當正電子與電子發(fā)生作用時，它們的質量會湮滅 (即完全消失 )，它們的質量完全轉換為能量而產(chǎn)生出兩個能量為 511 keV 的伽瑪光子。這兩個光子沿著相隔 180186。 角的方向傳播。ScintillationCrystal PMTPreAmplifier+ElectronicsGammaphotonconvertstoopticalphotons(proportionaltogammaenergy)photonsarecollectedattheendofthecrystallightisconvertedtoanelectricalsignalamplifiedFrontendelectronicsconditionthesignalforfurtherprocessingGammaRayOpticalreflectorPET是先進的核醫(yī)學三維成像技術 ,圍繞著被測體四周的圓柱形位置靈敏探測器探測被測體發(fā)出的 γ光子 ,使用時間符合、電子準直和能量甄別等技術從復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分布的三維圖像。SET3000G/Xschematicdesign四 快 慢符合l 時間上相關的事件本身還存在一些特點 ，例如粒子的能量有一定范圍，也就是說信號的幅度落在一定范圍之內。在時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往往時間晃動都很大，因此在幅度甄別之后再進行符合，其分辨時間不能取得很小，否則會降低效率（真符合計數(shù)損失增加），但增大分辨時間又會使偶然符合增加。為了解決這個矛盾，常采用快慢符合技術。 快 慢符合探測器信號經(jīng)過時檢電路后進入快符合電路，因而時間晃動很小，可選取很小的分辨時間。同時，這一對探測器信號又分別經(jīng)過單道分析器進行幅度選擇。只有在時間和幅度上都滿足給定條件時，三重慢符合電路才產(chǎn)生輸出。其中延遲線 td是為了補償單道分析器產(chǎn)生的時延 。 符合電路實例?四路輸入信號先經(jīng) MC10E1651比較器甄別輸出，然后用 MC10EL01D進行 “與 ”或者 “或 ”邏輯，再通過單穩(wěn)態(tài)芯片 MC10198調節(jié)輸出脈沖寬度，最后分別轉換成快NIM和 TTL輸出 最小時間窗可達到 2ns。NIM在核儀器領域中 NIM標準是一個公認的標準，由（ EIA電子工業(yè)聯(lián)合會）提出 。 NIM邏輯信號定義：快 NIM邏輯信號標準為（負載為 50Ω 阻抗，負邏輯。適用于上升時間在 ns量級，信號寬度小于 1us的快信號。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 。 ? 實際應用中，由于外界干擾、電源波動等原因，可能使輸入電平 UI偏離規(guī)定值。為了保證電路可靠工作，應對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UOH,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系列門電路前后級聯(lián)時的輸入噪聲容限為：UNL=－ =UNH=－ =5V0V5V2V0V射極耦合邏輯門電路 (ECL)ECL門的基本結構由于 TTL門中 BJT工作在飽和狀態(tài)， BJT存儲電荷，電荷的存儲和消散需要一定的時間 ,開關速度受到了限制。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的基極接一個固定的參考電壓VREF，輸入信號接到 T T2的基極。輸出信號由 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 VA=VB=）時由于 VREF=1V，因此 T3優(yōu)先導通，這就使發(fā)射極 e的電位VE=VREFVBE3=對于 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，當輸入為 0時， T T2截止，輸出端 c1為高電平 1（＋ 6V）； T3導通，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)而未達到飽和。RC1 RC3T2 T3ReVREFVEEC1C3VEIE A、 B中有一個接高電平 1（設 A接高電平， VA=）時由于 VA＞ VREF，所以 T1優(yōu)先導通，這就使 VE==，對 T3來說，這時基極電位比發(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 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中有一個接高電平，都會使 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，電路只用一種負電源 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組成一個簡單的電壓跟隨器，它為 T5提供一個參考電壓 VREF。為了補償溫度漂移，在 T6的基極回路接入了兩個二極管。 圖中T7和 T8組成電壓跟隨器，起電平移動作用， VC4和 VC5通過電壓跟隨器后，使輸出變?yōu)闃藴实?ECL電平。其典型值是：高低電平的電壓分別為 。同時由于有了這兩個電壓跟隨器作為輸出級，也有效地提高了 ECL門的帶負載能力。ECL門的電路實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相加時翻轉，從而產(chǎn)生符合輸出。當只有一路信號輸入時，輸入信號不夠大，不能使隧道二極管翻轉，電路沒有輸出。優(yōu)點：電路動作速度快，分辨時間可達幾納秒。缺點：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： 輸入 輸入 2為零電平D D3導通， D D4截止。輸入 1輸入 2D2D110V輸出甄別器VTD4D310V10V+5VieVCT00三極管 T導通 ie=5mA當輸入 1有信號，電位降為 ：D1截止， D2導通。 ie=10mA當輸入 1和 2都有信號，電位分別降為 ：ie=15mAD D3截止， D D4導通。 VT輸入 1輸入 2輸出VCie00快信號的傳輸與納秒延時器信號傳輸電纜的參數(shù)：u特性阻抗： 50歐姆，75歐姆， 100歐姆等u單位長度電容： 幾十pF每米u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 中心導線單屏蔽電纜雙屏蔽電纜l 信號傳輸傳輸時間：傳輸速度：快脈沖： trt慢脈沖： trt信號反射0RtZL時，產(chǎn)生負反射 。ZLRt?，產(chǎn)生正反射。聚乙烯絕緣介質傳輸速度：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納秒延時器采用電纜延時構成的延時器特性：l 延時范圍 : 66ns可變l 延時精度 : 4ns：小于 ?60ps。8ns至 32ns:小于 ?100ps.l 時間移動： l 輸入輸出延遲： 8～ 9nsl 信號衰減：小于 10%l 特性阻抗： 50?167。4.時間量變換方法 1 時間分析2 時間－ 幅度 變換 （ TAC）3 時間 數(shù)字 變換器（ TDC）4 基于幅度 時間修正的時間間隔測量u分析一個核態(tài)與另一個核態(tài)之間的時間關系，也就是測量核事件的時間間隔概率密度分布。u符合方法測量時間間隔分布，類似于用單道測量能譜。多重符合電路型多道時間分析器。一 時間分析 常用的有兩類時間分析器 n 二個信號加入到時間間隔編碼電路即 TDC， TDC輸出的數(shù)碼正比于信號間的時間間隔，再將其送入數(shù)據(jù)獲取和處理系統(tǒng)；n 二個信號輸入到時間間隔幅度變換電