采用飛行時(shí)間技術(shù)的TOF-PET相比傳統(tǒng)PET,可以提供更清晰的影像,是PET儀器的重要發(fā)展趨勢(shì)。新型光電探測(cè)器Si PM有潛力取代PMT在（TOF-）PET探測(cè)器中得到應(yīng)用,但同時(shí)也對(duì)讀出電子學(xué)的集成度和性能提出了挑戰(zhàn)。本文針對(duì)（TOF-）PET探測(cè)器的應(yīng)用需求,對(duì)SiPM陣列探測(cè)器的讀出電路進(jìn)行了研究。飛行時(shí)間技術(shù)的關(guān)鍵在于對(duì)時(shí)間的精確測(cè)量,本文對(duì)晶體、Si PM和讀出電路的時(shí)間特性進(jìn)行了建模和蒙特卡洛仿真,研究了晶體參數(shù)、渡越時(shí)間、單光子波形、暗噪聲和電路噪聲等因素對(duì)時(shí)間分辨的影響�；谧顑�(yōu)過閾時(shí)刻的概念,分析了讀出電路的帶寬和噪聲對(duì)時(shí)間分辨的影響,并采用電流模式輸入級(jí)設(shè)計(jì)優(yōu)化了Si PM前端讀出電路,使讀出電路的帶寬和噪聲不會(huì)成為影響探測(cè)器時(shí)間分辨的主要因素。在多通道陣列探測(cè)器讀出系統(tǒng)中,通道之間的定時(shí)閾值不一致是常見的問題,這會(huì)導(dǎo)致探測(cè)器模塊的時(shí)間分辨變差。這一問題在本文所采用的電流模式輸入級(jí)中體現(xiàn)得尤為明顯。為了解決閾值不一致問題,本文設(shè)計(jì)了通道閾值微調(diào)電路,并提出了一種利用Si PM暗計(jì)數(shù)特性進(jìn)行自動(dòng)在線閾值校準(zhǔn)的方法,通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這一校準(zhǔn)方法的可行性。本文研制了一款6... 

【文章來源】：清華大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：115 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

示蹤劑中的β+放射性核素發(fā)生衰變和湮滅[2]

第 1 章描儀通常由環(huán)狀排布 γ 射線探測(cè)器組成，γ 射線探測(cè)器包和讀出電子學(xué)等部件。通過符合探測(cè)（coincidence detect湮滅發(fā)生位置所在的連線，稱之為響應(yīng)線（line of respon示。在一次典型的 PET 掃描中，需要采集 106到 109個(gè)事數(shù)據(jù)輸入圖像重建算法，得到示蹤劑在人體內(nèi)的分布圖。

圖 1-2 PET 儀器的符合探測(cè)示意圖符合探測(cè)是通過設(shè)置時(shí)間窗（time window）來實(shí)現(xiàn)的[9]。相鄰兩個(gè)被 事件之間的時(shí)間差在時(shí)間窗內(nèi)，即被判別為符合事件。產(chǎn)生符合事件情況：真符合（圖 1-2）、散射符合（圖 1-3（左））、隨機(jī)符合（圖 1-3（右滅產(chǎn)生的兩個(gè) γ 光子在傳播過程中都沒有發(fā)生散射，并且都被探測(cè)到合；當(dāng)兩個(gè) γ 光子中的一個(gè)或兩個(gè)發(fā)生康普頓散射，并且都被探測(cè)到符合；當(dāng)兩個(gè)湮滅發(fā)生時(shí)間相近，并且各自都有一個(gè)發(fā)出的 γ 光子被探生了隨機(jī)符合。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]數(shù)�；旌细咚偌呻娐贩庋b基板協(xié)同設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[J]. 陳珊,蔡堅(jiān),王謙,陳瑜,鄧智.  半導(dǎo)體技術(shù). 2015(07)



本文編號(hào)：2904557