基于SiPM的數(shù)字化PET探測(cè)器設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與評(píng)估.pdf

1、正電子斷層掃描成像（Positron Emission Tomography，PET）是一種無創(chuàng)且能夠?qū)崟r(shí)對(duì)生物體進(jìn)行功能成像的造影設(shè)備，通過檢測(cè)生物體內(nèi)示蹤劑的分布，定量地評(píng)估各器官的功能、生化反應(yīng)以及代謝旺盛程度，在腫瘤、心血管、神經(jīng)系統(tǒng)等方面疾病的診斷、評(píng)估具有重要作用，并可應(yīng)用于生物制藥等產(chǎn)業(yè)。采用數(shù)字化方法搭建的PET系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)校正與系統(tǒng)優(yōu)化，可引入數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的相關(guān)優(yōu)勢(shì)，是 PET系統(tǒng)發(fā)展的熱點(diǎn)方向。

2、多閾值電壓采樣方法（Multi-Voltage Threshold，MVT）是一種可用于數(shù)字化PET的高效數(shù)字化方法，可代替高采樣率數(shù)模轉(zhuǎn)換器件（Analog-to-Digital Convertor，ADC）實(shí)現(xiàn)高時(shí)間性能數(shù)字化采樣。
　　本文主要工作內(nèi)容為采用硅光電倍增管（Silicon Photomultiplier，SiPM）以及MVT數(shù)字化方法搭建數(shù)字化PET探測(cè)器模組。SiPM外形緊湊、供電電壓低、增益高、工作不受磁場(chǎng)

3、影響，以之搭建的PET探測(cè)器具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。但 PET中SiPM探測(cè)器通道繁多，降低了系統(tǒng)集成可行性。文章中提出二維傳輸線復(fù)用方法實(shí)現(xiàn)SiPM探測(cè)器高效率、高性能的通道復(fù)用，有效減少了后級(jí)讀出通道數(shù)目。在模組設(shè)計(jì)中，采用MVT數(shù)字化方法對(duì)探測(cè)器的閃爍脈沖數(shù)字化，并創(chuàng)新性采用MVT方法實(shí)現(xiàn)傳輸線復(fù)用方法位置信息的獲取，以之獲得清晰的復(fù)用電路的位置譜。所搭建的數(shù)字化 PET探測(cè)器模組探測(cè)面積為76 mm×50 mm，外形緊湊，方便通過數(shù)