学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于SiPM和连续LYSO晶体的PET探测器的仿真设计

作 者: 徐铖
导 师: 谢庆国
学 校: 华中科技大学
专 业: 生物医学工程
关键词: 正电子发射断层扫描 探测器 LYSO SiPM 连续晶体 空间分辨率 GATE DETECT2000
分类号: R318.6
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 112次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


正电子发射断层扫描(Positron Emission Tomography)是一种非侵入的成像技术,可以提供活体内放射性示踪剂分布的3D断层图像。探测器的设计是PET系统开发中一个极为重要的环节。探测器模块主要包含两个部分:闪烁晶体和光电转换器件。新型光电转换器件SiPM以其体积小、增益高等特性越来越受到人们的关注;连续晶体以其节省人力物力、灵敏度高等特点成为探测器晶体几何的发展方向;而LYSO晶体具有良好的物理、光学特性。应用SiPM、连续LYSO晶体可能得到灵敏度高、空间分辨率较好、成本较低的PET探测器。本文以2mm的探测器固有空间分辨率为目标,探讨了基于连续晶体的LYSO-SiPM探测器的设计。首先试探性地给出几种设计,并对其进行简单地仿真评估,得出符合要求的探测器设计;然后对得到的设计进行更接近实际的模拟,并比较、分析仿真结果,获得较优的探测器设计方案。在第一阶段的仿真中,使用DETECT2000(仿真平台)模拟了三种厚度的晶体:5mm,10mm,15mm;每种厚度有四种不同的表面处理设置:METAL 0.20RC,METAL 0.98RC,POLISH 0.20RC,POLISH 0.98RC。仿真结果表明,对于5mm的晶体,由于厚度较小,可见光光子扩散不充分,探测器的响应对γ光子的位置敏感性较差,且空间分辨率起伏较大;厚度为10mm的晶体的四种表面处理的设置的位置敏感性均较好,空间分辨率小于1mm,且表面处理为METAL 0.20RC的设置的空间分辨率最好;厚度15mm的晶体位置敏感性较好,但空间分辨率较差。根据第一阶段的仿真结果,使用GATE(仿真平台)加上DETECT2000模拟晶体厚度为5mm和10mm,表面处理为METAL 0.20RC的设置。通过比较两种设计的性能,发现晶体厚度为5mm的设计较优,此种设计的位置敏感性较好,空间分辨率小于1.2mm。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-18
  1.1 PET 成像原理  8-9
  1.2 研究意义  9-14
  1.3 国内外发展现状  14-17
  1.4 论文内容安排  17-18
2 探测器设计的评估方法和物理基础  18-24
  2.1 探测器设计的评估方法  18-19
  2.2 光子与晶体的作用  19-22
  2.3 仿真软件简介  22-24
3 评估方案  24-28
  3.1 探测器结构  24-25
  3.2 基于光子传输的仿真  25-27
  3.3 基于γ光子多次能量沉积和光子传输的仿真  27-28
4 结果与讨论  28-48
  4.1 数据处理  28-29
  4.2 基于光子传输的评估结果  29-36
  4.3 基于γ光子多次能量沉积和光子传输的评估结果  36-48
5 总结与展望  48-50
致谢  50-51
参考文献  51-54

相似论文

  1. 基于三波段六光束的反射式近红外水分仪设计,TN214
  2. 基于多普勒效应的金属探测器的研究,TN702
  3. 自由空间光通信(FSO)中ATP关键技术研究,TN929.1
  4. 英文文本中命名实体识别及关系抽取技术研究,TP391.1
  5. 应用适应性小动物PET灵敏度及空间分辨率的评估,R310
  6. 模因论视角下的X-Gate与X-门对比研究,H03
  7. 非致冷红外探测器后端工艺技术研究,TN215
  8. 适用于日盲紫外探测器的高Al组分n型AlGaN的生长,TN304.055
  9. 码率型转码辅助的压缩视频空间分辨率转换方法,TP391.41
  10. PSD综合性能检测系统的研制,TN36
  11. 室内光环境的无线监测网络系统研究,TP274
  12. 高分辨率自然伽马测井仪器研制,TE927
  13. 典型共形微带电小天线设计,TN822
  14. 深空探测中的X射线脉冲星导航方法研究,V448.224
  15. 锑化铟探测器在波段外连续激光辐照下的效应研究,TN249
  16. 基于DMD的微小型近红外光谱仪系统研究,TH744.1
  17. 基于小间隔X射线阵列探测器信号采集系统的研制,TP274.2
  18. 阵列式红外测温仪的研究,TN219
  19. 太赫兹时域光谱系统实验的研究,O441
  20. HXMT高能电子学测试系统的研制,O572.212
  21. 海水就地γ能谱测量溴化镧探测器的技术研究,TL814

中图分类: > 医药、卫生 > 基础医学 > 医用一般科学 > 生物医学工程 > 仪器、设备
© 2012 www.xueweilunwen.com