光電探測技術(shù)范文

時間:2023-12-01 17:30:40

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光電探測技術(shù)

篇1

【關(guān)鍵詞】光電探測;武器裝備

引言:

光電探測技術(shù)是根據(jù)被探測目標(biāo)輻射、反射的光波的特征來探測、識別的技術(shù)。光電技術(shù)在軍事應(yīng)用中的四大優(yōu)點,看得更清、打得更準(zhǔn)、反應(yīng)更快和生存能力強。光電探測技術(shù)是現(xiàn)代戰(zhàn)爭中廣泛使用的核心技術(shù),它包括光電偵察、夜視、導(dǎo)航、制導(dǎo)、尋的、搜索、跟蹤和識別多種功能。

一、紅外探測技術(shù)

紅外探測技術(shù)目前主要分為近紅外,中紅外和遠紅外三種研究領(lǐng)域,中紅外探測技術(shù)由于中紅外線的高強度和高穿透性,研究也最為成熟,可以分析物質(zhì)的分子組成。遠紅外的主要優(yōu)點就是其穿透性,用于探測,加熱等,應(yīng)用也比較廣泛。近紅外由于其強度小,穿透力一般,用近紅外技術(shù)可以做某些成分的定量檢測,最關(guān)鍵的是還不必破壞試樣。由于溫度高于絕對零度的任何物體都會輻射紅外線,利用適當(dāng)?shù)膶t外線足夠靈敏的探測器,即使在夜里沒有光照的情況下也能探測到物體的存在,還可得到它的外形圖像。一些典型物體的溫度和輻射峰值波長見表1。

表1典型物體的溫度和紅外輻射的波長

二、多光譜/超光譜成像技術(shù)

由于光學(xué)空間分辨率有限,以輻射強度為基礎(chǔ)的空間信息并非總能提供足夠的目標(biāo)信息,例如遠距離的小目標(biāo)或隱匿在更亮背景干擾下的目標(biāo),僅僅根據(jù)它們輻射強度特性就無法分辨出來。遙感中采用光譜特性、偏振特性和時間特性等多維判別方法來識別目標(biāo)和背景,并越來越重要。光譜成像就是在這種觀念下研究發(fā)展起來的,光譜成像技術(shù)按波段數(shù)目和分辨率大致可分為三類:多光譜成像,其波段為 10~50 個,光譜分辨率(Δλ/λ)為0.1;超光譜成像,其波段為 50~1000 個,光譜分辨率為 0.01;極光譜成像其波段為 10-100 個,光譜分辨率為 0.001。對多光譜/超光譜成像數(shù)據(jù)分析表明,這種獨特的數(shù)據(jù)的價值并不在于它是否能產(chǎn)生漂亮的圖像,而在于多光譜/超光譜成像儀獲得的獨特的光譜特征所固有的信息,例如隱藏在樹下的車輛和埋置的地雷等目標(biāo)的信息。多光譜成像儀使用最多的焦平面陣列是可見光 CCD 和紅外 HgCdTe 焦平面陣列,其發(fā)展趨勢主流仍然是 CCD 和多色紅外焦平面陣列。 其發(fā)展的技術(shù)特點是,盡可能提高光譜分辨率;充分利用能透過大氣的各類電磁波譜;向紅外、遠紅外和微波方面擴展。遙感技術(shù)將是向多光譜/超光譜成像儀與干涉雷達,被動雷達和合成孔徑雷達等多傳感器融合,可同時采集多維數(shù)據(jù)的傳感器系統(tǒng),通過先進的數(shù)據(jù)融合技術(shù),可以獲得需要的足夠的目標(biāo)信息,使遙感技術(shù)向多尺度、多波段、全天候、高精度、高效快速的目標(biāo)發(fā)展。

三、激光雷達成像技術(shù)

激光雷達以的抗干擾、成像能力強,是重點發(fā)展的高靈敏度探測雷達。激光雷達類別可以從不同的角度來劃分。若按用途和功能劃分,則有精密跟蹤激光雷達、制導(dǎo)激光雷達、火控激光雷達、氣象激光雷達、偵毒激光雷達、水下激光雷達等;若按工作體制劃分,則有單脈沖、連續(xù)波、調(diào)頻脈沖壓縮、調(diào)頻連續(xù)波、調(diào)幅連續(xù)波、脈沖多普勒等體制的激光雷達。下面分別介紹激光雷達的各種應(yīng)用。在對地形背景中的靜止目標(biāo)的探測,多普勒雷達及可見光或紅外熱成像系統(tǒng)都有其困難的一面,而激光雷達的優(yōu)點是每個像元既具有高的角分辨率,又可獲得準(zhǔn)確的距離數(shù)據(jù),具有穩(wěn)定的目標(biāo)和背景特征,因而能在自動目標(biāo)識別系統(tǒng)中準(zhǔn)確地進行模型化處理。激光雷達由于光束窄,掃描速度有限,需要與紅外、可見光、毫米波雷達一起工作,進而通過數(shù)據(jù)融合,提高系統(tǒng)性能。激光成像技術(shù)目前主要有掃描成像,激光照明距離選通成像、激光照明單次成像和相干激光雷達。隨著激光二極管泵浦技術(shù)和新的固體激光材料研究的進展,高效、全固體化且人眼安全的小型固體激光雷達正在得到發(fā)展,已經(jīng)實驗用于外差多普勒激光雷達、距離成像和障礙物回避等領(lǐng)域[1]。

四、紫外探測技術(shù)

紫外探測技術(shù)是軍民兩用光電探測技術(shù)之一,紫外探測的軍事應(yīng)用主要有導(dǎo)彈制導(dǎo),來襲導(dǎo)彈告警,生化戰(zhàn)劑探測,軍用氣象和軍用短程通信等。主要發(fā)展有三種類型紫外探測器,即光電倍增管、成像紫外傳感器和AlGaN/GaN光電二極管成像陣列。短波紫外探測器領(lǐng)域的研究集中在實現(xiàn)“日盲”探測器上,即對280nm 以上的光子不靈敏探測器。紫外探測技術(shù)的應(yīng)用范圍正在不斷擴大,從低速飛行器擴展到高速飛行器,從空中平臺擴展到地面的坦克和裝甲車以及水面艦艇,從探測導(dǎo)彈威脅信息擴展到探測飛機等其他威脅信息。隨著紫外探測器和紫外攝像器件制造技術(shù)的不斷發(fā)展紫外探測技術(shù)必將成為重要的軍事裝備技術(shù)之一[2]。

五、多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)

當(dāng)前,探測技術(shù)都向多傳感器融合的方向努力,可以克服單一探測技術(shù)的不足,使被探測目標(biāo)信息盡量豐富,準(zhǔn)確、迅速、實時,使戰(zhàn)時掌握信息優(yōu)先權(quán)、主動權(quán),贏得寶貴的先發(fā)制人的時間,從而贏得戰(zhàn)爭的勝利。正因為多傳感器融合就必然采用數(shù)據(jù)融合技術(shù),在當(dāng)前由于新型先進的傳感器和先進處理技術(shù)的涌現(xiàn)以及軟硬件的改進,使實時數(shù)據(jù)融合越來越有可能實現(xiàn)而得到極快發(fā)展。單一平臺裝備的傳感器類型可能包括。雷達、激光測距機/目標(biāo)指示器/跟蹤器、前視紅外系統(tǒng)、電視、敵我識別器、雷達告警機、導(dǎo)彈逼近告警接收機、激光告警接收機等不同類傳感器間的融合。多平臺裝備不同類型傳感器,通過借助日益發(fā)展成熟的數(shù)據(jù)鏈路技術(shù),能夠顯著擴大傳感器探測的空域、頻域和時域。

參考文獻:

[1]倪樹新,李一飛.軍用激光雷達的發(fā)展趨勢[J]紅外與激光工程2003.04

篇2

此前,友達光電并不為大眾所熟知。作為面板的上游企業(yè),友達光電相對比較低調(diào),加上友達光電自己本身沒有整機品牌,出口都在下游的制造商,而BenQ的品牌力量相對在IT端。所以當(dāng)友達光電大張旗鼓投入大尺寸電視的時候,能了解到的公開信息并不多。

主要原因在于友達光電從小尺寸面板做起,以中小尺寸鋪路,在筆記本電腦和桌面顯示器領(lǐng)域站穩(wěn)了腳跟,再開始投入到更大尺寸面板生產(chǎn)線的建設(shè),走的是穩(wěn)扎穩(wěn)打的路線。因而,在競爭對手絢麗的宣傳攻勢下,顯得有些勢微。

今年,友達光電終于走向了前臺,并且以技術(shù)論壇的形式開場。在論壇里,我們碰到了不僅是業(yè)內(nèi)的知名企業(yè)的代表,也看到了不少OEM廠家。其中有專門給歐洲提供電視機制造的,也有一些規(guī)模很大但是不為人知的企業(yè)。友達光電給它們一個很好的選擇空間,能夠在幾大面板廠之間周旋博弈,因而他們也樂意看到真正的技術(shù)進步。

這次論壇的明星是友達光電的AMVA3技術(shù),脫胎于MVA。改進了濾色片的透光率,從而大大提高了面板的靜態(tài)對比度,現(xiàn)場我們沒有儀器測試具體的數(shù)值,但是從很遠的距離我們就可以用眼睛看到其中的巨大差異。與一般的1400∶1的面板相比,5000∶1的面板大幅度提高了顯示器暗部的表現(xiàn)能力,而且亮部也更有吸引力; 在反差比較大的場景,能夠很快抓住用戶視線。

因為這些改進需要一些細節(jié)的進步,所以友達光電也拓展了自己的產(chǎn)業(yè)鏈條,包含濾色片在內(nèi),也由友達光電自己生產(chǎn)。在整機端,考慮到OEM方案的需求,也開始有專門的分公司開始提供服務(wù)。這有點類似方案的打包,如果下游客戶有需求,可以在友達的內(nèi)部實現(xiàn)產(chǎn)品的成型,而不是單單看到一個面板。

這對目前日益加快的新品推出速度和下游對新產(chǎn)品上市速度提升的要求都有好處。同樣也降低了這一行的門檻,理論上,只要擁有足夠的投入和資源,就可以打造自己的品牌,而研發(fā)可以交給友達去做。

我估計友達受到了一些大型上游IT企業(yè)的影響。包含TI在內(nèi)的一些公司,提供整機方案的做法是典型的“喂豬”型的技術(shù)提供方式,因而在推廣自己產(chǎn)品的時候,也把下游企業(yè)緊緊綁縛在自己的周圍。Intel則是典型的踐行者,友達這么做顯然也有更深層次的考慮。

目前,友達光電占據(jù)全球面板大概16%的份額,并且在2007年抓住了面板漲價的機會,在廈門開辟了新的模塊廠。8.5代線也投入了制造,這種巨大的產(chǎn)能,能夠以最快速度消耗是最關(guān)鍵的,那么他們提供上游的方案打包自然是最合適不過了。

友達光電也綜合考慮了制造和使用成本的分擔(dān)。負責(zé)產(chǎn)品研發(fā)的劉秉德博士說,“產(chǎn)品不僅要在使用中節(jié)能,更要在制造中節(jié)能。”所以如果能夠在制造過程中降低物料的消耗,提供超薄的產(chǎn)品,從產(chǎn)品的制造和使用壽命周期中實現(xiàn)資源的最大化利用。比如友達的8.5代線工廠,是目前業(yè)內(nèi)唯一通過LEED認(rèn)證的工廠。

文化的力量

技術(shù)的東西互有超越和勝負,只要把握好時機和度量,就能夠各領(lǐng)。但是文化層面的高下之分,卻不那么容易在技術(shù)的發(fā)展中被輕易取代。

友達光電之所以呈現(xiàn)目前的發(fā)展勢頭,很大程度在于李耀推行的文化策略。在友達的內(nèi)部,李耀認(rèn)為,必須讓很多觀點深入到員工的內(nèi)心深處,讓員工成為企業(yè)的DNA。這就要求員工不僅在行為上,而且要在思想深處有承擔(dān)額外一部分責(zé)任的意識。

李耀認(rèn)為,做企業(yè)不僅僅是做產(chǎn)品,而要傳達思想。比如讓綠色概念成為員工的DNA,作為企業(yè)的DNA的員工,自然也會實現(xiàn)企業(yè)的綠色目標(biāo)。他認(rèn)為,企業(yè)員工還擔(dān)負起影響周圍人的榜樣作用,這也超越了企業(yè)本身的價值。

所以我認(rèn)為,友達光電在技術(shù)上實現(xiàn)的比如無汞燈管的研究、側(cè)背光的超薄面板、公共顯示器的橫向面燈光帶來的問題的改進、LED技術(shù)的研發(fā)等等,正是文化帶來的積極效果。

這次的展示,也包含3D顯示、醫(yī)療用顯示設(shè)備等等,已經(jīng)表明友達光電占據(jù)了技術(shù)的高點,能夠開始獲得技術(shù)優(yōu)勢。

短短幾年,友達光電的研發(fā)投入已經(jīng)開始有積極的成果,這也是友達光電現(xiàn)在選擇從幕后走向前臺的原因。我也注意到一些細節(jié),在友達的工廠里面,臺階除了通常的扶手外,還有攔網(wǎng),用于防止雜物墜落,這種細節(jié)的完善也給友達光電的快速發(fā)展做了良好的注腳。

篇3

關(guān)鍵詞:廣播電視信號 傳輸系統(tǒng) 維護管理

中圖分類號:TN943 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)04(a)-0025-02

要想播電視行業(yè)的發(fā)展水平,影響著人民的生活質(zhì)量。電視信號傳輸效果對廣播電視的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用,是衡量電視受眾的重要指標(biāo)之一。廣播電視節(jié)目的制作不僅成本高,而且費時多,要想讓觀眾收看到高質(zhì)量的電視節(jié)目,就要提供優(yōu)質(zhì)的傳輸信號,如果傳輸信號較弱、線路質(zhì)量不高會嚴(yán)重影響電視節(jié)目效果。該文就無線移動傳輸系統(tǒng)、微波傳輸設(shè)備等進行廠系統(tǒng)闡述,從廣播電視信號傳輸系統(tǒng)的維護進行研究,希望對廣播電視工作人員有一定的參考作用。播電視是傳統(tǒng)意義上的媒體,隨著人民生活水平的不斷提高和各種媒體形式的出現(xiàn),人們對它的存在和發(fā)展給予更大的期望。

1 廣播電視信號傳輸質(zhì)量能夠影響哪些方面

1.1 廣播電視信號傳輸質(zhì)量影響節(jié)目的圖像

一個電視臺都有幾套節(jié)目進行播出。和聲音的統(tǒng)一性和一致性現(xiàn)在的廣播電視系統(tǒng)都是多頻道設(shè)置,頻道多的設(shè)置是為了豐富電視節(jié)目的種類,每個頻道都要由頻道調(diào)制器進行信號分類,給信號傳輸帶來負擔(dān)。將頻道信號發(fā)送到混合器,在混合過程中,如果頻道之間的信號如果有差異,就會造成信號幅度不一致,由于混合器將混合后的頻道集群傳輸給廣播或者電視用戶來收聽收視。用戶在使用過程中,就會發(fā)現(xiàn)在換頻道的時候有明顯的聲音和圖像差別,用戶在觀看電視節(jié)目中會出現(xiàn)屏幕的顏色、亮度、對比度的模糊,或者音量的高低差異。有的頻道聲音很小,但是,更換頻道的時候聲音非常大。

1.2 傳輸信號的干擾是傳輸信號質(zhì)量的重要影響因素

會造成傳輸設(shè)備故障廣播電視信號在傳輸過程中會收到多方面的干擾,集成設(shè)備的優(yōu)點是可以進行大功率操作,傳輸需要的設(shè)備多為集成系統(tǒng)。多數(shù)設(shè)備都在一個電源上接電,集成系統(tǒng)的一個設(shè)備出現(xiàn)問題就會一個大系統(tǒng)的整體運行故障。如電阻方面和接地方面都要進行實時的檢查。所以,電源分路給各方的電力供給帶來不同的效果。混亂的信號傳輸會對高頻通訊設(shè)備帶來嚴(yán)重傷害。高頻通訊要求信號的強度要統(tǒng)一,信號質(zhì)量差是造成通訊設(shè)備故障的重要原因。

2 廣播電視傳輸信號質(zhì)量的決定因素

在決定廣播電視播放效果的因素中,信號傳輸是非常關(guān)鍵的,當(dāng)前的廣播電視行業(yè)采取的是數(shù)字化模式。廣播電視行業(yè)一個始終無法解決的問題就是信號傳輸問題。盡管數(shù)字化信息技術(shù)開拓了一個嶄新的傳媒領(lǐng)域。信號對于廣播電視是一個核心問題,沒有強烈的信號廣播電視無法發(fā)揮其應(yīng)有的作用。沒有信號覆蓋相當(dāng)于廣播電視設(shè)備根木不存在,因此,可以說信號傳輸是決定廣播電視播放效果的中心環(huán)節(jié)。

2.1 廣播電視信號傳輸?shù)牧鞒?/p>

廣播電視信號傳輸通俗的講就是信號通過的主要途徑,信號傳輸需要必要的基礎(chǔ)保證,即地球站、衛(wèi)星、地面接收站。首先需要廣播電視臺的無線局將節(jié)目信號傳送到地球站,這種發(fā)射信號會經(jīng)過空間傳輸?shù)竭_衛(wèi)星,簡單的說,信號到達地球站后,由地球站的相關(guān)系統(tǒng)進行發(fā)射任務(wù),對節(jié)目信號進行必要處理,廣播電視節(jié)目才能進行播出,空間傳輸需要將數(shù)據(jù)進行分類和整理。值得一提的是,廣播電視信號在整個傳輸過程中,會受到多方面的干擾。此干擾嚴(yán)重影響到廣播電視信號的傳輸質(zhì)量。空間傳輸?shù)倪^程是相對漫長的。信號通過空間傳輸?shù)竭_衛(wèi)星后,衛(wèi)星把信號傳輸?shù)降孛娼邮照尽S绕湓诳臻g段進行信號傳輸時這種干擾更為明顯。

2.2 決定廣播電視信號傳輸質(zhì)量的關(guān)鍵

和國外一些發(fā)達國家相比,我國廣播電視行業(yè)發(fā)展較為落后,雖然起步較晚,但是廣播電視行業(yè)的發(fā)展卻非常迅速,在短短30多年的時間里,廣播電視技術(shù)日新月異,已經(jīng)達到世界先進水平。

2.2.1 無線移動傳輸系統(tǒng)

(1)該文主要以無線傳播設(shè)備為例進行分析,COFDM數(shù)字無線移動視音頻傳輸設(shè)備信號傳輸設(shè)備有著眾多品類,該設(shè)備通常應(yīng)用于現(xiàn)場采訪轉(zhuǎn)播或者其它場合下的視音頻信號傳輸。選取廠較為普遍的COFDM數(shù)字無線移動視音頻傳輸設(shè)備研究。COFDM數(shù)字無線移動視音頻傳輸設(shè)備是高性能的音頻和圖像傳輸設(shè)備,具有非視距、運動中傳輸?shù)忍卣鳌9ぷ黝l率、數(shù)據(jù)傳輸功能、發(fā)射機傳輸功率等都可選,應(yīng)用較為普遍。融合廠Ml’L,G-2圖像壓縮技術(shù)和COFDM調(diào)制技術(shù)。

(2)無線移動傳輸設(shè)備的特點。發(fā)射機的主要特征:COFDM無線傳輸設(shè)備在背架和發(fā)射機間要采用通風(fēng)隔熱式設(shè)計,下面結(jié)合COFDM無線傳輸設(shè)備進行分析,合理進行走線的設(shè)計,功放模塊的品質(zhì)要有保證,內(nèi)置電源也要達到規(guī)定的配置要求。保證發(fā)射機的散熱性能。在電量不足時依據(jù)提示進行及時切換。以保證電池的充足供電時間,保證信號線和電源線的整體牢固。適當(dāng)調(diào)整傾斜度,合理確定大線和背負者的距離,對于音頻和視頻的信號傳輸兼容RCA蓮花座輸入和標(biāo)準(zhǔn)BNC接口輸入。

(3)增加信號的接受可靠度。便于進行發(fā)射接收的調(diào)整和功率切換,采用雙大線的智能分集接收信號,能夠大線的設(shè)置可以增加饋線長度而不影響效果。避開其他信號的影響和干擾。設(shè)置接收電平監(jiān)測功能可以掌握電平強度,頻率設(shè)置可以進行自行設(shè)置。

2.2.2 微波傳輸設(shè)備

廣播電視信號傳輸中較旱采用的是無線傳輸,通信容量的伸縮性很強。而微波則屬于無線傳播。在光纖網(wǎng)鋪設(shè)較為困難的地區(qū)通常選用微波進行信號傳輸。與有線網(wǎng)絡(luò)等傳輸方式相比,利用微波進行信號傳輸線路建設(shè)的時間短,具有較大的靈活性且微波傳輸?shù)牡钟匀粸?zāi)害的能力要更為強大。

3 廣播電視信號傳輸設(shè)備維護的特征

做好信號傳輸系統(tǒng)的維護和管理就要明確設(shè)備的維護特征。有別于其他機械設(shè)備,廣播電視信號的傳輸設(shè)備屬于專業(yè)的設(shè)備和系統(tǒng),有自身的特殊性。

(1)與電視銀幕展現(xiàn)的光鮮形象相比,技術(shù)工作屬于無名無利的幕后工作,這要做好日常維護工作。

(2)依據(jù)不同設(shè)備的運行狀況和技術(shù)指標(biāo)要求,傳輸系統(tǒng)要進行技術(shù)的改進和提高,完善的設(shè)備維護工作是安全傳輸和高質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)的保障,對傳輸系統(tǒng)要做好維護,做好維護計劃。此外,因為電視技術(shù)的快速發(fā)展使得設(shè)備更新?lián)Q代加快,技術(shù)指標(biāo)也越來越高。

(3)廣技術(shù)人員做好積極的配合,播電視信號傳輸系統(tǒng)涉及到眾多部門的參與和協(xié)調(diào)配合,做好系統(tǒng)設(shè)備的維護工作。群策群力,在進行設(shè)備維護過程中,各部門要協(xié)調(diào)配合,切實保證電視傳輸設(shè)備的良好運轉(zhuǎn)。

(4)因為傳輸設(shè)備都是在線設(shè)備,沒有進行定期的檢修就可能出現(xiàn)系統(tǒng)性的問題,加強信號傳輸設(shè)備的安全性。隨著電視節(jié)目的滾動播出,使維護和檢修的時間有限,這就要求制定周密的維修計劃,保證傳輸?shù)陌踩裕皶r對在線設(shè)備進行維修是十分有必要的,增加維修難度。

4 廣播電視信號傳輸系統(tǒng)的日常維護

在電視信號的日常維護管理工作中要加強對傳輸系統(tǒng)的維護保證系統(tǒng)的良好運行,保證最佳的系統(tǒng)運行狀態(tài)就要加強電視信號傳輸系統(tǒng)維護,對于存在的傳輸狀況進行總結(jié)和點評,每周召開部門的安全傳輸例會制定改進應(yīng)急方案。制定技術(shù)維護檢修的章程和規(guī)章制度,就相關(guān)問題的故障處理進行探討和研究。

(1)遇到傳輸設(shè)備調(diào)整和修改線路的情況,要做好詳細的被查記錄,有緊急問題能夠敏捷應(yīng)對,做好日巡檢、周檢、月檢、季檢和年檢等,維護系統(tǒng)的良好運信號傳輸系統(tǒng)的技術(shù)維護人員對信號傳輸流程和系統(tǒng)框圖能夠熟練掌握,快速找出故障原因,并有相關(guān)的管理人員進行確認(rèn)并提出解決方案。

(2)設(shè)備維護檢修等工作不能疏忽和遺漏,要便于進行核查,以免出現(xiàn)差錯。進行傳輸設(shè)備的維護檢修工作總結(jié),確保傳輸設(shè)備的運行狀態(tài),實施日常巡檢和定期專業(yè)檢修相結(jié)合的方式,重大播出時間或者節(jié)假日要提前對傳輸設(shè)備進行檢修和維護。

5 結(jié)語

只有加強對電視傳輸系統(tǒng)的維護和管理,才能保證最終呈現(xiàn)出優(yōu)質(zhì)的、滿足大眾需求的電視節(jié)目。廣播電視信號關(guān)系到眾多方面的復(fù)雜的、系統(tǒng)性的工作。

篇4

摘 要: 在信息網(wǎng)絡(luò)時代的發(fā)展背景之下,廣播電視領(lǐng)域也逐漸開始進行網(wǎng)絡(luò)傳輸和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的使用,網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控作為對廣播電視事業(yè)正常運行的監(jiān)督和保證,是廣播電視領(lǐng)域發(fā)展之中不可缺少的一部分。本文對于網(wǎng)絡(luò)傳輸監(jiān)控技術(shù)的使用和價值作出了分析和介紹。

關(guān)鍵詞: 廣播電視;網(wǎng)絡(luò)傳輸;網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控

一、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在廣播電視發(fā)射之中的作用

算機技術(shù)的快速發(fā)展對于社會的各行各業(yè)都有巨大的影響,其中,計算機技術(shù)的發(fā)展給 廣播電視的后期制作帶來了很大的便利,同時計算機軟件系統(tǒng)的逐漸發(fā)展也提高了廣播電視發(fā)射監(jiān) 控的效率和工作質(zhì)量。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的加入提高了廣播電視行業(yè)的傳輸質(zhì)量,在檢測環(huán)節(jié)中的網(wǎng)絡(luò)環(huán)節(jié)的加入更是提高了檢測工作的效率,防止了在實際的廣播電視項目的播送之中可能遇到的故障,提高了現(xiàn)有廣播電視行業(yè)的實際播送效果。。

在傳輸上,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在播送之中的應(yīng)用主要是光纖技術(shù)的使用。在傳統(tǒng)的廣播電視行業(yè)之中,廣播信號的傳輸主要是通過無線電信號傳遞來進行電視節(jié)目的播送的。但是,在無線電信號的廣播之中,無線電波的發(fā)射過程經(jīng)常會出現(xiàn)各種問題,導(dǎo)致電視節(jié) 目的播出受到很大的影響。光纖傳輸技術(shù)在廣播電視節(jié)目的播送之中的加入,對于節(jié)目的播送質(zhì)量有很大的提高。

除此之外,網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的加入還對廣播電視節(jié)目傳輸之中的監(jiān)控工作質(zhì)量帶來了很大的提高。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)可以在廣播信號的發(fā)射之中發(fā)揮監(jiān)控作用,提高發(fā)射的質(zhì)量和效率。在發(fā)射過程的監(jiān)控之中,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以在發(fā)射之中實現(xiàn)對發(fā)射過程的監(jiān)控,對于發(fā)射之中的故障進行警報和修復(fù)。通過計算機,檢修人員可以通過在發(fā)射結(jié)構(gòu)之中的傳感器對發(fā)射過程進行監(jiān)控,假如傳感器檢測到發(fā)射過程之中存在問題 ,可以在發(fā)射之前向電視節(jié)目的發(fā)射制作人員進行報警,以避免發(fā)射過程出現(xiàn)問題。除此之外,計 算機傳感器還可以對發(fā)射結(jié)構(gòu)之中的故障位置進行大致的判定,對于工作人員的檢測和檢修工作的 進行有很大的意義。在日常的工作之中,傳感器也可以對發(fā)射結(jié)構(gòu)進行運行上的監(jiān)控,對日常發(fā)射之中的問題進行記錄和報警,提前對故障進行維修。網(wǎng)絡(luò)在線監(jiān)控系統(tǒng)極大提高了在廣播信號的發(fā)射過程之中的質(zhì)量,降低了故障影響正常播放的可能性。

二、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在實際廣播電視業(yè)之中的應(yīng)用

1、對于發(fā)射過程的網(wǎng)絡(luò)檢測

在實際的廣播電視業(yè)的節(jié)目播送的過程之中,工作人員所使用的傳輸方式不僅僅是無線電波。在我國當(dāng)前的廣播電視業(yè)的播送之中,主要是使用無線電廣播、有線傳輸、衛(wèi)星傳輸?shù)葞追N方式來進行廣播信號的播送。而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在三種播送方式之中均可以發(fā)揮檢測作用,提高播送的質(zhì)量。

首先在無線電廣播之中,發(fā)射過程之中檢測人員可以使用傳感器對發(fā)射結(jié)構(gòu)進行檢測,在出現(xiàn)運行上的 問題時,由計算機技術(shù)控制的傳感器可以通過光、聲報警方式進行報警。其中的系統(tǒng) 整天內(nèi)監(jiān)視發(fā) 射機,發(fā)射機如果發(fā)生故障,系統(tǒng)立即進行此時 狀態(tài)的辨識與記錄,方便事后進行查詢,還有光、 聲等報警信號的出現(xiàn),警示工作者及時處理。當(dāng)發(fā)射機出現(xiàn)問題的時候,系統(tǒng)可及時 報警,還針 對故障嚴(yán)重性,實施倒換備機以及停機的操作,以 防發(fā)射機有更危險問題的產(chǎn)生。系統(tǒng)進行高超計 算機技術(shù)、現(xiàn)代化測試以及數(shù) 據(jù)庫技術(shù)、多媒體技術(shù)的積極運用,針對微波、調(diào)頻及電視設(shè) 備實 施遙控、遙測以及遙信;對于遠程管理局域網(wǎng),其通過山下基地的一些遠程計算機得以構(gòu)成,確保 進行山上監(jiān)控系統(tǒng)的 控制及訪問,對于廣播電視發(fā)射設(shè)備微機監(jiān)控系統(tǒng),通常運用分層式結(jié)構(gòu) ,不僅包括數(shù)據(jù)采集層以及前置處理層,還包括應(yīng)用層以及集成通信層。

在有線電視的信號傳輸過程之中,我國當(dāng)前的有線電視傳輸主要是使用光纜來進行信號的傳遞,部分地區(qū)依舊是通過電纜來進行傳遞。在有線電視傳輸?shù)臋z測之中,主要需要對所傳輸?shù)碾娨暪?jié)目的內(nèi)容、質(zhì)量以及節(jié)目的安全性進行檢測。對于節(jié)目質(zhì)量的檢測主要是對節(jié)目的音頻流、視頻流和射頻流進行質(zhì)量上的檢測,以保證傳輸過程正常進行。除了對于節(jié)目進行檢測之外,檢測人員還要保證光纜傳播系統(tǒng)的正常工作,因此,在實際的檢測過程之中,工程檢修人員可以將光纜的檢修與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合,將用作檢測的智能傳感器、無線網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫檢測作為一個整體的檢測系統(tǒng)來構(gòu)建,通過實時的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)鏈接,檢測系統(tǒng)可以做到24小時無間斷的系統(tǒng)檢測。這種檢測系統(tǒng)的構(gòu)建思路可以減少人工檢測的工作時間,增加檢測和修復(fù)工作進行的效率,解決生活之中有線電視傳輸建設(shè)和檢修之中的種種問題。

最后,衛(wèi)星傳輸過程之中的檢測可以通過傳輸過程之中的視頻監(jiān)控來完成。衛(wèi)星傳輸作為一種相對發(fā)展較為完善的電視廣播節(jié)目傳輸方式,其本身傳輸過程之中產(chǎn)生故障的可能性很小,在發(fā)射過程之中的主要檢測對象是對工作人員的操作規(guī)范的監(jiān)控。衛(wèi)星傳輸作為相對技術(shù)含量較高,技術(shù)較為復(fù)雜的一類傳輸技術(shù),其本身在傳輸過程之中的正確操作決定了傳輸過程的質(zhì)量。經(jīng)過對于視頻監(jiān)控手段的應(yīng)用,廣播電視行業(yè)可以減少在節(jié)目的廣播過程之中的維護和檢修時間 ,提高工作的效率,確保廣播電視節(jié)目的正常發(fā)射和收看。在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計之中,其主要的 設(shè)計原則要滿足國際技術(shù)發(fā)展的要求,在實際的監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計之中,視頻監(jiān)控的設(shè)計首先要注意 的就是微波系統(tǒng)的改造和設(shè)計原則,在微波設(shè)備的改造之中,改造要保證系統(tǒng)的安全性、經(jīng)濟性和可擴展性,系統(tǒng)安全性保證了工作人員在工作之中的生命健康。經(jīng)濟性保證了在微波的改造之中 ,微波發(fā)射設(shè)備滿足國家的經(jīng)濟需求和電視播送部門的經(jīng)濟要求,不需要進行額外的經(jīng)濟投入,可 擴展性保證了微波發(fā)射設(shè)備在經(jīng)過數(shù)字化改造之后可以滿足多種工作需求,兼容性強。滿足以上要 求的數(shù)字化改造才符合時展的要求,對于設(shè)備的改造才可以真正符合社會和時展的要求。

2、發(fā)射過程之中的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要是在光纖技術(shù)的傳輸過程之中使用。光纖信號的傳遞過程主要是以光纖或是光纜作為傳輸?shù)拿浇椋趥鬏數(shù)倪^程之中,信號的傳輸是通過光波來實現(xiàn)。在光纖傳輸?shù)倪^程之中,所使用的儀器主要包括光接收機、光發(fā)射機以及調(diào)制設(shè)備等。在光纖通信的使用過程之中,工作人員要注意對傳輸過程之中所使用的電子設(shè)備的維護和保養(yǎng),對傳輸機房的防雷防電工作做好充足的準(zhǔn)備,定期對機房的環(huán)境進行檢查和清潔,保證機房工作環(huán)境的適宜。除了對于清潔環(huán)境的要求之外,工作人員還要注意機房的溫度管理,發(fā)射和接受機作為較為精密的電子設(shè)備,對于工作環(huán)境的溫度有著較高的要求。假如機房溫度過熱就會影響發(fā)射和接受機的正常工作。因此,在機房的管理之中,工作人員要保證機房的通風(fēng)和溫度保持,避免溫度升高影響發(fā)射機械的正常使用。在維護之中,光纜傳輸過程之中的維護主要是針對傳輸?shù)姆峙渚W(wǎng)進行維護,分配網(wǎng)是指在光纖傳輸之中傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的分布方式,對于分配網(wǎng)的管理可以保證傳輸?shù)恼_M行,確保廣播質(zhì)量。

三、結(jié)語

廣播電視領(lǐng)域之中網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運用開始變得更為頻繁,隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進一步發(fā)展和普及,傳統(tǒng)的廣播電視領(lǐng)域也隨著技術(shù)的發(fā)展開始變得更為高效。計算機技術(shù)在廣播電視領(lǐng)域之中的應(yīng)用極為廣泛,除了在廣播節(jié)目的發(fā)射監(jiān)控之中的應(yīng)用之外,計算機技術(shù)還在廣播電視工作的傳輸以及制作等多個領(lǐng)域之中有著獨特的作用。

參考文獻

[1] 珍措.廣播電視監(jiān)測技術(shù)發(fā)展[J]. 廣播與電視技術(shù). 2015(02).

篇5

關(guān)鍵詞:廣播電視技術(shù)維護;特點;對策

廣播電視作為一種宣傳媒體,其效果的優(yōu)劣是通過群眾收聽、并且能夠收看到相關(guān)人員所創(chuàng)作出的新媒體作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。廣播電視節(jié)目從新型設(shè)計逐漸演變到廣大聽眾可以收聽,其主要通過以下幾個流程實現(xiàn)的:創(chuàng)意關(guān):一個好的作品,主要應(yīng)該有一個優(yōu)質(zhì)的編導(dǎo)創(chuàng)意,然后有了創(chuàng)新的設(shè)計,才可以不斷生成好作品。制作關(guān):倘若沒有合理的前期階段、后期階段廣播電視制作手段,再好的創(chuàng)意也是沒有用的,它是能夠?qū)?chuàng)新基礎(chǔ)實現(xiàn)的重要部分。播出關(guān):假如沒有創(chuàng)新的廣播電視播出、傳輸?shù)认嚓P(guān)手段,那么再好的作品也僅僅是編導(dǎo)獨自欣賞,不能讓廣大群眾體會到,從而發(fā)揮不出自身的價值。

1 新時期廣播電視技術(shù)維護工作的特點

在不同歷史逐漸發(fā)展的階段,電視技術(shù)在飛速的變化,廣播電視手段也在日益發(fā)生改變。隨著不同時期階段的技術(shù)維護工作都有著自身的特征和要求。目前,該技術(shù)維護工作主要體現(xiàn)在以下幾方面:

1.1 播出頻道、頻率以及播出的時間不斷增加

廣播電視頻率被不斷的使用,讓電視播出的數(shù)量也在大幅度上升,在我國某些頻道已經(jīng)上升到超過二十多個了,在國外的某些系統(tǒng)中甚至已經(jīng)達到上百個頻道。目前,每一天所播出的時間通常是處于十七八個小時左右,甚至一些電視臺已經(jīng)全天在播出,和以往每天三四個小時的播出有了飛速的發(fā)展,同時也給人們的生活帶來了益處。

1.2 傳輸系統(tǒng)、播控系統(tǒng)日趨復(fù)雜

播出頻道以及頻率大幅度的提升,以往的單頻道式已經(jīng)更不上現(xiàn)在發(fā)展的腳步,不能滿足社會發(fā)展的需要,取而代之的是,呈現(xiàn)出了綜合式控拉系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以理解為是通過系統(tǒng)和相應(yīng)的總控制室體系之間互相結(jié)合的,可以達到調(diào)度的效果,不但有著龐大的視音頻切換矩陣,而且還具備完整的周邊設(shè)備。

1.3 傳輸系統(tǒng)容量快速增加與傳輸手段多樣化

廣播電視的覆蓋和相應(yīng)的輸送體系之間的發(fā)展存在直接的聯(lián)系。隨著現(xiàn)代化技術(shù)的飛速發(fā)展,呈現(xiàn)出數(shù)字壓縮等手段。它們大量的出現(xiàn),能夠?qū)⒁酝^小的傳輸容量做出適當(dāng)?shù)母纳疲瑥亩鵀閺V播電視節(jié)目能夠達到“綠色通道”的效果。

1.4 發(fā)射系統(tǒng)的固體化

在最近幾年里,電視廣播覆蓋的技術(shù)形式主要體現(xiàn)在以下三種形式:其一,中短波的發(fā)射;其二,調(diào)頻的發(fā)射;其三,電視廣播的發(fā)射。然而,當(dāng)前我國的一些發(fā)射體系還處于初級階段,有著一些不足之處,如效率不高、設(shè)備不小巧等。通過以上敘述可以看出,對于維護工作而言,具有一定的復(fù)雜性,而且還存在較多的風(fēng)險,與此同時作為節(jié)目播出的最后一關(guān),占有很重要的地位。

2 廣播電視技術(shù)維護對策

2.1 熟記待修設(shè)備正常的工作狀態(tài)和故障現(xiàn)象

相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)將設(shè)備出廠的相應(yīng)檢驗文件做好適當(dāng)?shù)氖詹兀捎谠撡Y料是技術(shù)維護開展的第一手資料,因此要將此作為基礎(chǔ),從而慢慢的建立技術(shù)檔案,當(dāng)做以后辨別事故的主要依據(jù)。倘若設(shè)備發(fā)生故障時,相關(guān)人員在對故障所出現(xiàn)的情況做出全面掌握以后,還應(yīng)當(dāng)要對維護記錄做好仔細的檢查,并且和正常的設(shè)備做出仔細的比較。在技術(shù)維護工作中,要將每一個事項都清清楚楚的記載下來,繼而給后來所出現(xiàn)的問題找到發(fā)生原因,能夠及時的將故障處理掉。這樣在確保思路清晰的同時,能夠從根本上解決問題。

2.2 做好維護記錄

在學(xué)習(xí)書本知識,熟記各種機器設(shè)備的工作原理的同時,還應(yīng)該向經(jīng)驗豐富的同行虛心學(xué)習(xí),不斷的學(xué)習(xí)和掌握不同的設(shè)備的維護特點,并且學(xué)習(xí)前輩是怎樣解決設(shè)備的故障以及解決的流程和需要注意的事項,補充書本知識的不足,使自身能力積累不斷增加,提高我們理論結(jié)合實踐的能力,提高技術(shù)維護的整體水平。通過對一些事故的經(jīng)驗交流,還可以使我們對一些事故防患于未然,提前進行事故防治,可以極大地減少損失,更好地進行維護工作,可謂“一舉兩得”。

2.3 清楚待修設(shè)備的工作原理以及單元電路的故障具體部位

設(shè)備出現(xiàn)故障后,先要根據(jù)電路特點和信號流程還有設(shè)備的工作原理來初步判斷故障的具體部位或大致范圍。電子管設(shè)備的一般常見故障是看得見、摸得著嗅得出的,而現(xiàn)在的全固態(tài)設(shè)備因為使用大量集成電路,復(fù)雜的線路對維護人員提出了更高的業(yè)務(wù)水準(zhǔn)要求,故障往往無法直接發(fā)現(xiàn),需要從原理上分析,并且借助于儀表、儀器來進行檢測和判斷,才能找到并解決故障。

2.4 維護中要勤于思考、冷靜分析,要學(xué)會透過現(xiàn)象看本質(zhì)

設(shè)備的維護應(yīng)以定期檢修為主,對某些易損元件、受溫度影響大的元件、動作頻繁的部位和大電流、高電壓部件等要經(jīng)常檢查。另外,要經(jīng)常對機器進行除塵,減少灰塵對機器散熱的阻礙,可同時檢查有無打火、接觸不良、過熱變色、泄露等現(xiàn)象。風(fēng)冷部分和電源部分的元件溫度是否正常,能夠預(yù)示是否存在故障隱患。

對于設(shè)備過熱問題,應(yīng)引起足夠重視。因為這不僅會造成設(shè)備使用壽命減少,甚至還會嚴(yán)重損壞元件。因此散熱問題必須解決好,在保證發(fā)射機和功放的風(fēng)冷系統(tǒng)工作正常條件下還要保證正常通風(fēng),良好散熱。接觸不良的危害也是極大的,不僅會造成導(dǎo)體之間、部件之間產(chǎn)生打火和飛弧,從而產(chǎn)生干擾信號或損壞元件,還會導(dǎo)致射頻不穩(wěn)定,接點過熱甚至燒壞。

對于已經(jīng)出現(xiàn)了故障的設(shè)備,應(yīng)該先從外觀上進行檢查。看其工作情況,表的指示以及元件有無異常;聽播出信號和機器內(nèi)是否聲音異常;嗅一下是否有電線和元件的燒焦味等;在安全前提下,用手摸功放管、接觸頭、散熱器件、風(fēng)機、接線處等元件溫度,檢查是否存在溫度異常。另外,還要配合儀器檢查,使用測量儀器進行相關(guān)數(shù)據(jù)的測量,以更好地檢查故障,提早解決問題。在未查清故障原因前,不能單憑經(jīng)驗來處理,不能隨意更換元件或改動線路,這樣只會掩埋原因,埋下更大的隱患。應(yīng)該透過現(xiàn)象看本質(zhì),不被表面迷惑,從而找到真正的原因。

結(jié)束語

通過以上內(nèi)容的論述,可以得知:隨著社會發(fā)展的情境下,廣播工作一定要做好做實,由此可見技術(shù)維護工作就屬于主要環(huán)節(jié)。該維護工作是需要自身積累的經(jīng)驗以及相應(yīng)的辨別能力來進行確診故障的,不能僅僅只從自己的認(rèn)識來判斷,要求相關(guān)人員要不斷的實踐中積累經(jīng)驗和教訓(xùn),掌握創(chuàng)新的維護手段,將維護經(jīng)驗不斷的完善,從而能夠游刃有余的處理不同設(shè)備故障,將廣播電視設(shè)備做好適當(dāng)?shù)木S護,確保廣播電視工作可以順利的播放,服務(wù)于廣大群眾。

參考文獻

[1]龐振海.芻議廣播電視網(wǎng)絡(luò)運行[J].電子技術(shù)與軟件工程,2016(14).

[2]常婕.廣播電視技術(shù)維護特征與方式探討[J].西部廣播電視,2016(11).

篇6

關(guān)鍵詞:高速光電二極管;光電探測器

引言

長壽命的半導(dǎo)體激光器和低損耗的石英光纖的成功研制以及相應(yīng)技術(shù)的發(fā)展與成熟,促使了光纖通訊領(lǐng)域的誕生,并且取得了極其重要的成果。尤其近年來,數(shù)字光纖通信系統(tǒng)正朝著遠距離、高速、超高速光纖傳輸和超大容量等方向發(fā)展,使得光通信系統(tǒng)對光發(fā)射和接收器的性能的要求越來越高。同時,因為光纖末端輸出的光信號通常是微弱的,各種噪聲的干擾直接影響有用信號的測量精度,這就要求光電探測器在所用的光源的發(fā)射波長范圍內(nèi)具有快的響應(yīng)速度、高相應(yīng)度和小的附加噪聲且能處理所需要的數(shù)據(jù)的足夠的帶寬。相對于傳統(tǒng)的光電探測器,高速光電二極管探測器由于在響應(yīng)速度和靈敏度特性上的優(yōu)勢,使其完全符合在長距離高速數(shù)字通信系統(tǒng)中的探測之用[1]。本文正是基于高速光電二極管的上述優(yōu)勢,設(shè)計了一種緊湊型的光電探測器,并且將其應(yīng)用于短脈沖激光器光脈沖的探測和診斷領(lǐng)域,取得了比較理想的結(jié)果。

1 設(shè)計原理和產(chǎn)品

本文所設(shè)計的緊湊型光電探測器其核心部件是高速光電二極管。圖1a所示的是光電探測器的電路原理圖。其中高速光電二極管的工作模式包括兩種,即光導(dǎo)模式和光伏模式,在本文的設(shè)計方案中,選擇的是光導(dǎo)模式。處于光導(dǎo)模式時,當(dāng)光照射在有效探測區(qū)域時就會產(chǎn)生光電流,經(jīng)過負載轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵龅碾妷盒盘枴D1b所示的是基于上述原理設(shè)計的最終的緊湊型光電探測器的實物圖片,具體特征和尺寸已經(jīng)在圖片中表示出來。

圖1a 光電探測器原理圖 圖1b 緊湊型光電探測器實物圖

2 應(yīng)用及測試結(jié)果

利用上述設(shè)計的緊湊型光電探測器對短脈沖激光的脈沖脈寬及形狀。這里所使用的用于顯示信號的儀器為Tektronix 公司出品的示波器,型號為TDS 3054C,具有500 MHz的帶寬和 5 GS/s 的采樣率。注入光信號的激光器為鐳寶光電技術(shù)有限公司生產(chǎn)的脈沖納秒Nd:YAG固體激光器。探測時采用的輸出波長為532 nm。如圖3所示,為經(jīng)過示波器所采集到的脈沖光信號的實時形狀。可見該注入光信好的脈沖半高寬度約為 8 ns,同時可以非常清楚的觀測到這個光脈沖中包含著許多小峰,而這些代表激光在諧振腔中增益的過程[2]。

圖3 納秒激光脈沖的實測圖像

3 結(jié)束語

本文利用高速光電二極管設(shè)計了一種緊湊型光電探測器,并將該光電探測器應(yīng)用于脈沖納秒激光發(fā)射的短光脈沖的脈寬和形狀診斷。可以非常準(zhǔn)確的測量出激光脈沖的脈沖寬度和脈沖形狀。該探測器設(shè)計簡單,測試性能可靠,并且體積小巧,對與高速光電探測領(lǐng)域具有一定的應(yīng)用價值。

參考文獻

篇7

【關(guān)鍵詞】RNI 閃爍計數(shù)器 伽馬射線 原理

1 引言

1911年物理學(xué)家 E.盧瑟福發(fā)現(xiàn)了閃爍計數(shù)器的雛形,1947年J.科爾特曼和H.卡爾曼發(fā)明了閃爍計數(shù)器,從此閃爍計數(shù)器作為最重要的射線探測器之一廣泛應(yīng)用于核物理、粒子物理等領(lǐng)域。核醫(yī)學(xué)影像又稱放射線核素顯像(radio nuclear imaging, RNI)是核醫(yī)學(xué)診斷中的重要技術(shù)手段,核醫(yī)學(xué)影像主要通過探測引入人體內(nèi)放射性核素直接或間接射出的伽馬射線的方法來觀察放射性同位素在人體臟器內(nèi)的分布從而對臟器病灶進行定位和定性,準(zhǔn)確程度取決于探測儀器的性能。閃爍計數(shù)器正是利用射線或粒子引起閃爍體發(fā)光并通過光電器件記錄射線強度和能量的探測裝置。

2 閃爍計數(shù)器組成原理

閃爍計數(shù)器的組成:閃爍體 (NaI(Tl)晶體);光學(xué)收集系統(tǒng):反射層,光學(xué)耦合劑,光導(dǎo);光電倍增管,如圖1-1所示為閃爍計數(shù)器的結(jié)構(gòu)示意圖。

3 閃爍計數(shù)器原理的物理分析

3.1閃爍體

閃爍體是閃爍計數(shù)器中的敏感元件,常見的有NaI(Tl)、ZnS(Ag)及有機晶體等,快速帶電粒子使其中的原子、分子電離或激發(fā),被激發(fā)的分子或原子退激時發(fā)生熒光,強度與帶電粒子能量成正比,利用這種效應(yīng)可以用來探測帶電粒子,在RNI技術(shù)中閃爍體是由鉈激活的碘化鈉晶體(NaI(Tl)晶體)組成,主要探測的是射線,射線照射在NaI(Tl)晶體上,中性粒子光子在與閃爍體發(fā)生光電效應(yīng)、康普頓散射等效應(yīng)中產(chǎn)生次級帶電粒子使其中的原子、分子電離或激發(fā),被激發(fā)的分子或原子退激時產(chǎn)生熒光。

3.2光學(xué)收集系統(tǒng)

光學(xué)收集系統(tǒng)是使閃爍體發(fā)出的熒光均勻有效傳輸?shù)焦怆娹D(zhuǎn)換器件光電倍增管的光陰極而設(shè)計的光收集部件,它包括:反射層,光學(xué)耦合劑,光導(dǎo)。反射層的作用是利用光的特性把熒光有效收集在一個方向上,材料可根據(jù)閃爍體和發(fā)射光譜選擇,作為反射材料常用有氧化鎂、氧化鋁等;光學(xué)耦合劑是有效把光傳遞到光電倍增管的光陰極減少窗界面反射的一種材料,常用的有硅油、硅脂、凡士林油等,加耦合劑后光輸出可增加1/3到1倍;光導(dǎo)是在閃爍體和光電器件不能直接耦合時,為了保證光傳導(dǎo)的效率,在閃爍體和光電器件之間加的一種材料,常見的有光導(dǎo)纖維、石英玻璃、聚乙烯甲苯、聚乙烯塑料等。光收集系統(tǒng)是閃爍體與光探測器之間的連接部分。它的兩側(cè)需要分別同閃爍體光輸出部分的形狀和光探測器的光輸入部分的形狀相一致,以達到盡可能多地收集光和使光分布均勻的目的。目前為了提高光收集效率,出現(xiàn)了光纖收集器和大面積波長移位光收集器BBQ等。

3.3光電倍增管

光電倍增管是利用光電效應(yīng)把光子流轉(zhuǎn)換成電子流,并利用次級電子發(fā)射現(xiàn)象放大電子流的真空光電器件。它包含光陰極(K)、聚焦極(F)、二次發(fā)射倍增系統(tǒng)(二次極、打拿極或聯(lián)極)及陽極(A)并將它們封在一個真空玻璃管內(nèi),如圖1―2所示。

光陰極前有半透明的窗,光陰極材料銻、鉀、銫等,穩(wěn)定度高,暗噪聲低,聚焦極在光陰極和第一倍增極之間,使光陰極產(chǎn)生的光電子盡可能集中到第一倍增極的有效面積上,二次倍增極由8至19極倍增極組成,工作時各電極依次加上遞增電位,光陰極發(fā)射光電子經(jīng)聚焦極聚焦入射到第一倍增極上,產(chǎn)生一定數(shù)量的二次電子,在電場加速作用下又打到第二倍增極上,如此經(jīng)多個排列的二次電子發(fā)射系統(tǒng)的使用,使電子在低噪聲的條件下得到倍增,直到電子流被陽極收集,陽極收集的電流對后級電路的電容充放電形成脈沖,送給脈沖幅度分析器。

4 結(jié)語

在RNI技術(shù)中閃爍計數(shù)器是伽馬射線探測的基本儀器,閃爍計數(shù)器的基本原理是射線照射在NaI(Tl)晶體上,晶體產(chǎn)生熒光,由反射層,光學(xué)耦合劑,光導(dǎo)組成的光收集器將光子投射到光電倍增管光陰極上,擊出光電子,光電子在光電倍增管內(nèi)倍增、加速在陽極上形成電流脈沖,射線能量越大,電流脈沖高度越高,電流脈沖個數(shù)越多,輻射源入射晶體的光子數(shù)越多,輻射源的活度越大。測出脈沖幅度與計數(shù)關(guān)系曲線就等于測出輻射能譜,臨床測量射線能譜主要意義是測定放射性同位素特定能量射線的計數(shù)率及通過檢定放射性同位素或放射性藥物的異常光電峰并發(fā)現(xiàn)是否混有雜質(zhì)。

參考文獻

[1]吉強,洪洋.醫(yī)學(xué)影像物理[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2010.

篇8

關(guān)鍵詞:探測器光室解體清洗

中圖分類號: TG155.4+1文獻標(biāo)識碼: A

Abstract:Along with the large-scale urban construction, business office, accommodation, hotels, shopping malls and other places are equipped with fire alarm detector, to ensure that people's lives and property safety, the state promulgated for this purpose the "Fire Law", also formulated the "automatic fire alarm system construction acceptance specifications fan" (GB50166-92), clear legal responsibility personnel, stressed the need for regular cleaning detector cycle and cleaning. The reason this paper talk detector contaminated and polluted performance. At the same time, the method of cleaning cycle, the detector. Has good practicability and reference.

Keywords: detectorlight roomdisassembly and washing

建筑消防系統(tǒng)日常運行中,在計算機程序控制下,中心控制單元定期對各個探測器進行巡檢,一旦某個區(qū)域有異常現(xiàn)象,就會啟動報警裝置進行報警,引起值守人員的注意。如果探測器本身受到污染,造成它有稍微的“不適、疏忽”就會給整個系統(tǒng)和建筑物及其內(nèi)置物品帶來無法想象的惡果。《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)施工驗收規(guī)范》(GB50166-92)明確規(guī)定了對探測器進行“體檢”的周期和“治療”的標(biāo)準(zhǔn)(具體可參考規(guī)范詳細內(nèi)容)。在這里我結(jié)合工作實際,提出了針對受不同污染的探測器選擇不同的清洗方式。

火災(zāi)探測器是傳感器的一種,我們平常使用較多的是煙霧探測器,其它還有光電型探測器、離子探測器等。煙霧探測器使用數(shù)量約占全部數(shù)量的90%以上。

煙霧探測器不管是離子式還是光電型式都是“機電一體化”產(chǎn)品。煙霧檢測室在離子型探測器中稱被為“電離室”,在光電型型探測器中被稱為“光室”。“電離室”或者“光室”是火災(zāi)探測器的心臟,這也是我們對探測器進行清洗的關(guān)鍵所在。

在室的最外面設(shè)置了一層有效屏障,材料通常選用中等目數(shù)的不銹鋼金屬網(wǎng)。

離子探測器現(xiàn)在基本不生產(chǎn)了,這里主要就光電型型探測器進行介紹:

光室

圖1 光電型型探測器

圖1所示是光電型探測器“光室“的工作原理。圖中A為發(fā)光元件,B為受光元件。

在正常狀態(tài)下,B無法接收到A發(fā)射出的光信號,在煙霧進入到光室后,由于煙粒子的“漫射“作用,使受光元件B接受到A的光信號,生產(chǎn)光電型流,驅(qū)動開關(guān)電路,同樣也實現(xiàn)了煙信號至電信號的轉(zhuǎn)變。

火災(zāi)探測器要檢知煙霧信息,必須使得檢測室和檢測環(huán)境溝通,所以環(huán)境中的各種污染性氣體(如化工區(qū)域)和積塵(氣溶膠,如原料區(qū)域)進入檢測室是無法避免的,其對煙霧檢測室造成的工作條件的損壞是客觀的存在,這也正是從技術(shù)角度提出定期進行清洗、保養(yǎng)的理論依據(jù),污染和積塵對煙霧檢測室造成的影響如下:

1、金屬網(wǎng)是防護裝置,其有污垢附著后,會堵塞網(wǎng)孔,減少通煙面積,最終失去報警功能;

2、光室起檢測煙霧濃度的場所,它受污染后形成結(jié)構(gòu)與光電型元件積塵,造成a發(fā)射接受功能喪失,失去報警功能,b在氣流作用下,引發(fā)誤報警;

3、絕緣支架是支撐探測器結(jié)構(gòu)的框架,它易受積塵和腐蝕性氣體污染,造成絕緣阻抗大幅度下降,生產(chǎn)漏電流,破壞電路工作點,引發(fā)失報或誤報。

針對以上存在的問題,我們結(jié)合《GB4715-2005點型火災(zāi)探測器技術(shù)要求及試驗方法》等標(biāo)準(zhǔn)要求,在實際探索中我們建立了清洗流程,并結(jié)合四種行之有效的清洗方式。分述如下:

一、光電型探測器清洗流程:

二、光電型探測器的解體

使用專用工具,由外及里小心對探測器進行解體,拆下的部件應(yīng)分別歸類放置在專用儲物箱內(nèi),細心保管,避免誤碰誤撞,并保持環(huán)境的清潔;

三、清洗

清洗方法及其特點:

1、用無水酒精擦拭。操作人員應(yīng)帶防靜電橡膠手套,用醫(yī)用鑷子、醫(yī)用棉花沾無水酒精適量,對探測器外表、內(nèi)部電子線路板等表面污染物可進行徹底清洗,但不應(yīng)留下棉花纖維。

2、高壓氣體沖洗。需要空氣壓縮機、氣槍等工具。氣槍出口空氣壓力為0.1MP左右。

3、清洗槽內(nèi)超聲波純水清洗。需要超聲波清洗槽、風(fēng)干槽各一個。超聲波振蕩頻率為2.54MHZ左右。但清洗設(shè)備投資較大,須有專用場地,還要有制造純水的設(shè)備。要考慮投入產(chǎn)出比,否則入不敷出。

4、以上三種方法組合使用。

以上四種方法清洗后,探測器干燥溫度應(yīng)控制在40±5°C之間,烘干時間為24小時;

將烘干后的探測器部件按解體時的逆序進行組裝即可以進行標(biāo)定,按程序標(biāo)定合格的產(chǎn)品又可以重新“煥發(fā)精神,站崗放哨”。

探測器清洗周期

火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中火災(zāi)探測器投入運行二年后,應(yīng)每隔三年全部清洗一遍。

清洗后的探測器需要組裝、烘干、濕熱試驗、測試等一系列程序,方可投入系統(tǒng)使用。

結(jié)束語:針對不同的探測器,受到的污染物不同,考慮其結(jié)構(gòu)、工作原理、是否可拆卸等因素,都是我們選擇清洗方式應(yīng)該考慮的問題,要按照規(guī)范要求,定周期的進行清洗,如果清洗的好,可以繼續(xù)發(fā)揮探測器的良好性能,減少更新所造成的成本費用增加,保護生命財產(chǎn)的安全。反之,則靈敏度會更差,甚至貽誤或錯失報警的時機,造成不可預(yù)估的后果。所以,合理、科學(xué)、定期的清洗探測器絕對有必要。

參考文獻:

[1]陳南《智能建筑火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計》清華大學(xué)出版社 2001

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[3] 國家標(biāo)準(zhǔn)GB4716-2005. 點型感溫火災(zāi)探測器技術(shù)要求及試驗方法。國家技術(shù)監(jiān)督局,2005

[4] ASTMD5127-2007電子學(xué)和半導(dǎo)體工業(yè)用超純凈水標(biāo)準(zhǔn)。國家技術(shù)監(jiān)督局,2003

篇9

關(guān)鍵詞:激光探測 透鏡光纖 多窗口探測

中圖分類號:TN242 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)07(a)-0008-02

激光是一種特殊光源,具有脈沖寬度窄、單色性好、方向性好、平行度好、亮度高等優(yōu)點,許多高科技領(lǐng)域都是以激光為載體進行發(fā)展研究的。如今激光技術(shù)在世界領(lǐng)域內(nèi)飛速發(fā)展,對激光威脅源預(yù)警儀的設(shè)計與研究有重要價值。

采用基于光電二極管陣列的多窗口激光探測技術(shù)的傳統(tǒng)激光威脅源預(yù)警系統(tǒng),由于光電二極管安裝在探測窗口附近,易受到環(huán)境中電磁波的干擾,所以有虛警率高的缺點。而采用光纖延遲技術(shù)的激光威脅源預(yù)警儀則需要高速計時電路,電路復(fù)雜,且光纖使用量大,成本較高。

本文將基于光電二極管陣列的多窗口激光探測技術(shù)與光纖技術(shù)加以融合,得到一種新型的激光預(yù)警技術(shù)。采用光纖耦合的激光預(yù)警儀在抗電磁干擾方面有明顯的優(yōu)勢,可以提高系統(tǒng)的可靠性,降低虛警率;并且由于來襲激光不直接作用于光電二極管,從而達到了抗高功率激光損傷的目的。

1 光纖探測器

如圖1所示,在半球型的光纖探測器上分布著12個光學(xué)窗口,每個光學(xué)窗口對應(yīng)一根透鏡光纖,光纖探頭擺放在凸透鏡焦平面前散焦的位置上,單個窗口視角為90°,角分辨率為30°。這樣就能實現(xiàn)水平0°~360°、俯仰-45°~90°的半球形檢測。透鏡光纖的末端與光電二極管相耦合,工作時通過檢測光電二極管是否接收到電流,來判斷是否有激光入射并聲光報警。

探測窗口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示,窗口與透鏡的材料采用K9玻璃(ND=1.51637),K9玻璃在300 nm~1100 nm波段具有優(yōu)良且穩(wěn)定的透光性。K9玻璃正、反面加鍍AR增透膜,可增加6%~10%的透光率。采用了光譜傳輸范圍為380 nm~2400 nm的雙石英光纖,衰減值

2 激光信號處理裝置

如圖3所示,當(dāng)激光入射時,光纖探測器產(chǎn)生感應(yīng)電流,光信號轉(zhuǎn)換成電信號。利用前置放大電路將微弱的感應(yīng)電流轉(zhuǎn)變?yōu)榉糯蠛蟮碾妷盒盘栞敵觥k妷盒盘柦?jīng)前置放大電路后轉(zhuǎn)換為TTL電平,但由于該電平脈沖寬度小,需要信號整形電路將其展寬。展寬后的信號經(jīng)AD采樣后送給單片機處理,最后利用液晶進行顯示和語音報警。

2.1 前置放大電路

激光脈沖寬度為10~20 ns(其中上升沿5~6 s),因而光纖探測器輸出的信號幅度很小且寬度較窄,無法滿足對輸出電壓的探測要求,這就需要設(shè)計一個前置放大電路。

如圖4所示,選用OPF432光電二極管與光纖相耦合,該組件頻譜敏感度500 nm~1100 nm,反向電壓100 V,暗電流0.1 nA,上升時間2 ns,下降時間2 ns。光電二極管1N4449用來消除暗電流誤差。放大器選用帶寬145MHz的AD8065放大器,放大器U1的反饋部分采用3.3 pF電容和24.9 kΩ電阻,其中,電阻將微弱的電流信號轉(zhuǎn)成電壓信號,電容則用于補償零點以消除振蕩。兩個放大器U1與U2中間設(shè)有32 MHz左右的一階高通濾波器,主要用來濾除環(huán)境中的干擾光源。放大器U2將電壓信號放大傳給MAX913比較器,信號經(jīng)比較器后轉(zhuǎn)換為TTL電平。

2.2 信號整形電路

由于前置放大電路輸出的TTL電平的脈沖寬度較小,不能滿足單片機信號采集和轉(zhuǎn)換的要求。為了降低成本和信號處理的復(fù)雜性,本系統(tǒng)設(shè)計了信號整形電路,利用555芯片構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)電路將輸出的TTL電平展寬。經(jīng)檢測,TTL電平被展寬為22us脈沖寬度的方波信號,滿足測量要求,成功實現(xiàn)了利用單片機對激光高速脈沖信號的分辨與處理。

3 結(jié)語

本文提出了一種基于多窗口透鏡光纖的激光檢測方法,并根據(jù)此方法設(shè)計了一種新型激光威脅源預(yù)警系統(tǒng)。實驗表明:系統(tǒng)能良好的檢測到功率小于1mW的微弱激光信號,并且對激光信號的入射方向反應(yīng)準(zhǔn)確,虛警率低,抗高功率激光損傷能力和抗電磁干擾能力強,經(jīng)多次測量檢驗,系統(tǒng)工作正常無誤。

參考文獻

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[8] Sergio Franco. Design with Operational Amplifiers and Analog Integrated Circuit[M].3RD Edition.McGraw-Hill Education,2001.

篇10

截止到2006年,已經(jīng)商業(yè)化的小動物PET機型有5個:eXplorerVista(GeneralElectricHealthcare),microPETFocus(ConcordMicrosystemsInc.),Quad-HIDAC(OxfordPositronSystemsLtd.),MOSAIC(PhilipsMedicalSystems),YAP-PET(I.S.E.Srl,Italy)[22]。Quad-HIDAC(4探頭HIDAC系統(tǒng))和YAP-PET在前文已有介紹,以下比較GE、Siemens和Philips三家公司的代表產(chǎn)品。MicroPETFocus是第三代microPET系統(tǒng)[23]。該系統(tǒng)晶體橫截面變大,長度變短,犧牲了一些空間分辨率,在保持系統(tǒng)靈敏度的同時改善了全視野分辨率的不均勻性;光纖長度減小,降低了光傳輸過程的損耗。InveonsmallanimalPET(SiemensMedicalSolutions)是microPETFocus的后續(xù)產(chǎn)品型號[24-25]。Inveon系統(tǒng)使用了與Focus系統(tǒng)一樣的晶體,晶體陣列變大,使用錐形多像素光導(dǎo)耦合到PS-PMT,其探測器單元如圖6所示。大面積晶體陣列耦合小面積PS-PMT能夠提高光子吸收效率,降低光電探測器數(shù)量,提高軸向視野。這樣,系統(tǒng)能夠進行小動物全身成像。eXploreVISTASmallAnimalPET[26]是GE公司開發(fā)的專門用于嚙齒類小動物PET的成像系統(tǒng)。系統(tǒng)使用雙層晶體Phoswich結(jié)構(gòu)修正DOI誤差,上層晶體使用LYSO,下層晶體使用GSO,根據(jù)兩種晶體的衰減時間不同來得到DOI信息。光電探測器使用PS-PMT。系統(tǒng)固有空間分辨率和靈敏度均達到較高水平,能量分辨率要比單層閃爍體探測器稍差。MOSAICsmallanimalPET系統(tǒng)在空間分辨率方面進行了一定的妥協(xié),盡量提高視野范圍,其靈敏度在反映低比活度的放射性配體時表現(xiàn)仍可接受[27-29]。原型機使用GSO耦合PMTs的探測器結(jié)構(gòu),后使用LYSO晶體替換GSO晶體,LYSO具有更高的阻斷能量和光輸出。閃爍晶體和PMTs之間采用連續(xù)帶溝槽的光導(dǎo)連接,如圖7所示。連續(xù)光導(dǎo)能夠最小化探測器死區(qū)的影響,溝槽結(jié)構(gòu)是為了更好地分辨晶體。MOSAIC系統(tǒng)由于具有高等效噪聲計數(shù)率(NoiseEquivalentCountRate,NECR)和大視野區(qū)域,可以進行高速全身小動物PET成像。商業(yè)化產(chǎn)品大多采取環(huán)形探測器結(jié)構(gòu),使用比較成熟的技術(shù),在分辨率、靈敏度、成本和系統(tǒng)穩(wěn)定性之間尋找平衡,尤其無法兼顧分辨率和靈敏度,但多以追求高的空間分辨率為主,如表3所示。

2小動物PET探測器技術(shù)挑戰(zhàn)與展望

2.1研究結(jié)構(gòu)簡單、成本較低的DOI修正方法

目前,已經(jīng)有多種修正DOI誤差的方法提出,比如前面已經(jīng)提到的Phoswich結(jié)構(gòu)。同樣采用Phoswich結(jié)構(gòu)的還有Hyun等設(shè)計的高性能TraPET[30],其探測器模塊由整塊錐形LSO晶體連接LuYAP晶體陣列組成,通過分析SiPM(SiPMT,硅光電倍增管)陣列輸出脈沖的波形獲取DOI信息。Nishikido等開發(fā)出基于4層LYSO晶體陣列一對一耦合PSAPD陣列的小動物PET原型機,通過識別伽馬射線穿過每層晶體的位置獲取DOI信息[31]。近年來,很多具有DOI能力的小動物PET采用錐形晶體陣列兩端耦合PSAPD的探測器模塊,錐形晶體陣列如圖8所示。錐形結(jié)構(gòu)可大大減小探測器間距,顯著提高系統(tǒng)靈敏度。StJames等設(shè)計的小動物PET探測器,在通道數(shù)不變的情況下,比采用傳統(tǒng)矩形晶體陣列的探測器靈敏度提高了64%[32]。Yang等設(shè)計的小動物PET探測器,靈敏度也實現(xiàn)了41%的提高,同時具有2.6mm的DOI分辨率[33]。Rodríguez-Villafuerte等提出的小鼠腦部PET,基于像素錐形晶體和PSAPDs雙端讀出方式,其深度編碼精度達到2mm,并且獲得(0.70±0.05)mm的超高分辨率。此外,還有基于連續(xù)晶體探測器模塊的DOI修正方法[34]。這些方法從實驗上證明DOI引起的誤差可以進行修正,但都會導(dǎo)致硬件成本增加[32]。因此,研究出能夠減少硬件消耗,尤其是通過軟件實現(xiàn)的方法,是一個很有潛力的方向。

2.2開發(fā)性能更好的新型半導(dǎo)體探測器材料

2.2.1SiPM(siliconphotomultiplier)

SiPM又稱蓋革模式雪崩二極管(Geigermodeavalanchephotodiode,GAPD)、SSPM(solidstatephotomultiplier,固態(tài)光電倍增管),具有結(jié)構(gòu)緊湊、增益高、響應(yīng)迅速、偏壓低等優(yōu)點,近年來逐漸取代傳統(tǒng)PMT,在PET上得到應(yīng)用。SiPM對磁場不敏感的特性使PET可與MRI結(jié)合[35],其快速響應(yīng)時間能夠滿足TOF-PET(timeofflight,飛行時間)技術(shù)的要求[36]。Kwon等提出LGSO晶體陣列耦合SiPM陣列的小動物PET探測器[37]。Llosá等提出基于連續(xù)LYSO晶體耦合集成SiPM陣列的PET探測器探頭設(shè)計,通過算法獲取DOI信息,使用5mm厚度晶體可實現(xiàn)0.7mm半高寬(fullwidthathalfmaximum,F(xiàn)WHM)的空間分辨率[38]。Cerello等提出基于連續(xù)LYSO晶體雙面耦合SiPM陣列的PET探測器模塊,該探測器可通過DOI信息去除視差,并獲得各向相近的高分辨率,而且能夠應(yīng)用TOF技術(shù)精確地測量湮滅事件在響應(yīng)線上的位置[39]。

2.2.2CdTe(碲化鎘)、CdZnTe(碲鋅鎘)

CdTe、CdZnTe等半導(dǎo)體材料能夠直接將伽馬射線轉(zhuǎn)換成電子,靈敏度高,能量分辨率好,阻止本領(lǐng)高,可用于制造不需閃爍晶體和光電倍增管的新型PET探測器。Ishii等開發(fā)的小動物PET探測器模塊由雙層毫米級帶狀CdTe探測器組成,具有DOI能力,可實現(xiàn)0.8mmFWHM的FOV中心分辨率[40]。該團隊又開發(fā)出基于二維位置敏感型帶狀CdTe探測器(見圖9(a))的高分辨率PET,并提出疊加這種新型CdTe探測器可獲得具有DOI能力的三維超高分辨率PET[41]。Ario等研究了一種肖特基CdTe二極管探測器,得到1.2%FWHM(511keV)的能量分辨率和6nsFWHM(500keV)的時間分辨率。這表明,CdTe探測器可用于開發(fā)新型PET等核醫(yī)學(xué)探測器[42]。CdZnTe探測器已實現(xiàn)在小動物PET中的應(yīng)用[43],并且體現(xiàn)出高性能特點。Yin等提出的高像素(350μm)CdZnTe小動物PET探測器(見圖9(b)),可獲得優(yōu)于700μm的高空間分辨率[44-45]。Gu等開發(fā)出基于CdZnTe晶體探測器的小動物PET,CZT晶體兩面為交叉帶狀電極,使探測器具有3D位置靈敏能力,能夠獲得(0.44±0.07)mm的分辨率和3.06%±0.39%(511keV)的能量分辨率[46]。Yoon等提出的CZTComptonPET探測器使用小像素CdZnTe,通過獲取康普頓散射信息的方法,使能量分辨率提高了2.75倍[47]。目前,SiPM已在PET探測器上得到部分應(yīng)用,但由于其造價較高等因素未廣泛應(yīng)用,因此開發(fā)新工藝、降低成本是其得到推廣的前提。CdTe、CdZnTe探測器的性能直接受其晶體工藝技術(shù)和電子學(xué)結(jié)構(gòu)的影響[48],開發(fā)出具有較高電阻率、較好完整性和較大單片面積的晶體,對設(shè)計更高性能的半導(dǎo)體探測器具有十分重要的意義。2232.3通用的前端電子學(xué)設(shè)計在探測器單元中,前端電子學(xué)線路包括放大甄別電路和符合系統(tǒng)電路兩部分,分別對光電轉(zhuǎn)換部分輸出的電信號進行放大、時間及能量甄別和符合判斷等處理。目前開發(fā)的小動物PET系統(tǒng),其探測器的前端電子學(xué)線路都是根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)特殊定制的,除少數(shù)同系列產(chǎn)品可以通用外(microPETP4與microPETII使用了基本相同的處理電路),基本不具備跨平臺移植性。無論是位置譯碼讀出方式,還是像素獨立讀出方式,輸出信號處理過程具有一定的相似性,理論上可以進行跨平臺移植。設(shè)計具有一定通用性的前端電子學(xué)線路能夠節(jié)省大量重復(fù)工作,可將研究重心轉(zhuǎn)移到探測器組態(tài)、新材料研發(fā)和改進等方面,有利于小動物PET的快速發(fā)展。目前,已經(jīng)有適用于多種基于SiPM小動物PET探測器的讀出電路模塊設(shè)計[49]。

3結(jié)束語