采用飛行時間技術的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。新型光電探測器Si PM有潛力取代PMT在（TOF-）PET探測器中得到應用,但同時也對讀出電子學的集成度和性能提出了挑戰(zhàn)。本文針對（TOF-）PET探測器的應用需求,對SiPM陣列探測器的讀出電路進行了研究。飛行時間技術的關鍵在于對時間的精確測量,本文對晶體、Si PM和讀出電路的時間特性進行了建模和蒙特卡洛仿真,研究了晶體參數、渡越時間、單光子波形、暗噪聲和電路噪聲等因素對時間分辨的影響�；�于最優(yōu)過閾時刻的概念,分析了讀出電路的帶寬和噪聲對時間分辨的影響,并采用電流模式輸入級設計優(yōu)化了Si PM前端讀出電路,使讀出電路的帶寬和噪聲不會成為影響探測器時間分辨的主要因素。在多通道陣列探測器讀出系統(tǒng)中,通道之間的定時閾值不一致是常見的問題,這會導致探測器模塊的時間分辨變差。這一問題在本文所采用的電流模式輸入級中體現得尤為明顯。為了解決閾值不一致問題,本文設計了通道閾值微調電路,并提出了一種利用Si PM暗計數特性進行自動在線閾值校準的方法,通過實驗驗證了這一校準方法的可行性。本文研制了一款6... 

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

【文章頁數】：115 頁

【學位級別】：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 射線探測器組成，γ 射線探測器包和讀出電子學等部件。通過符合探測（coincidence detect湮滅發(fā)生位置所在的連線，稱之為響應線（line of respon示。在一次典型的 PET 掃描中，需要采集 106到 109個事數據輸入圖像重建算法，得到示蹤劑在人體內的分布圖。

圖 1-2 PET 儀器的符合探測示意圖符合探測是通過設置時間窗（time window）來實現的[9]。相鄰兩個被 事件之間的時間差在時間窗內，即被判別為符合事件。產生符合事件情況：真符合（圖 1-2）、散射符合（圖 1-3（左））、隨機符合（圖 1-3（右滅產生的兩個 γ 光子在傳播過程中都沒有發(fā)生散射，并且都被探測到合；當兩個 γ 光子中的一個或兩個發(fā)生康普頓散射，并且都被探測到符合；當兩個湮滅發(fā)生時間相近，并且各自都有一個發(fā)出的 γ 光子被探生了隨機符合。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]數�；旌细咚偌�成電路封裝基板協(xié)同設計與驗證[J]. 陳珊,蔡堅,王謙,陳瑜,鄧智.  半導體技術. 2015(07)



本文編號：2904557