本文選題：改進型PET檢測器 + 網(wǎng)格模具支撐晶體陣列　； 參考：《華中科技大學》2015年碩士論文

【摘要】：高性能伽瑪光子檢測器是醫(yī)用人體正電子發(fā)射成像系統(tǒng)的核心,檢測器對伽馬光子的有效探測是PET系統(tǒng)高質量成像的前提。目前常用的檢測器設計采用“離散晶體陣列+網(wǎng)狀玻璃光導+PMT陣列”的晶體陣列與PMT陣列間接耦合技術,受限于設計形式、制作工藝及硬件條件,傳統(tǒng)醫(yī)用PET檢測器的解碼準確性、能量分辨率和時間分辨率等仍有很大提升空間。針對傳統(tǒng)檢測器存在的不足,本文通過對“離散晶體+等高反光填充+網(wǎng)狀光導”分光設計進行拓展,提出基于非等高高反光率內壁網(wǎng)格模具支撐晶體陣列,并采用油脂類光導的改進設計,使得晶體陣列和PMT陣列之間通過油脂材料實現(xiàn)直接耦合,有望大幅提高檢測器的光輸出效率,并使其分光解碼更加均勻。非等高高反光率內壁網(wǎng)格模具支撐晶體陣列的精密制造是改進設計的關鍵。采用一種可實現(xiàn)無縫配合的拼裝方法進行網(wǎng)格模具整體架構制造,在系列帶縫金屬薄片表面粘貼ESR反光膜形成高反光表面,再將其按“交錯正交式網(wǎng)格拼接法”逐片拼接而成網(wǎng)狀結構。研究薄片插縫加工精度的最優(yōu)化設計,以及縫縫配合、縫面配合的裝配精度,保證網(wǎng)格結構內腔接縫處的光密性,提高拼接結構的整體性,再向拼裝完成的網(wǎng)格模具深孔內填入閃爍晶體即可完成非等高高反光率內壁網(wǎng)格模具支撐晶體陣列的精密制造。試制若干不同陣列規(guī)模和晶體尺寸的改進型檢測器,并對其進行解碼性能測試對比,結果顯示其分光解碼圖峰谷指數(shù)是國外某高端PET系統(tǒng)同類型檢測器的2.3倍(5.23比2.26),能量分辨率比聯(lián)影PQS設計檢測器模塊好34%(10.8%比14.5%),驗證了改進設計的可行性和優(yōu)越性。
[Abstract]:High performance gamma photon detector is the core of medical positron emission imaging system. The effective detection of gamma photon by detector is the premise of high quality imaging of PET system. At present, the commonly used detector is the indirect coupling technology between the crystal array and the PMT array, which is based on the "discrete crystal array network glass photoconductive PMT array", which is limited by the design form, fabrication process and hardware conditions. The decoding accuracy, energy resolution and time resolution of the traditional medical PET detector are still greatly improved. Aiming at the shortcomings of the traditional detector, this paper extends the design of "discrete crystal with high reflectance filled with mesh", and proposes a new method to support the crystal array based on the non-equal high reflectivity inner wall mesh mold. The improved design of grease photoconductivity makes the direct coupling between crystal array and PMT array through grease material, which is expected to greatly improve the optical output efficiency of the detector, and make the division decoding more uniform. The key to improve the design is the precision manufacture of the crystal array supported by the non-equal high reflectivity inner wall mesh die. A seamless fitting method is used to fabricate the whole structure of the mesh die. The high reflective surface is formed by sticking ESR reflective film on the surface of a series of metal sheet with seam. Then according to the "staggered orthogonal mesh splicing method", one by one to form a mesh structure. This paper studies the optimum design of machining precision of thin piece insert joint, and the assembly accuracy of seam fit and joint surface fit, which ensures the light density of the joint in the inner cavity of the mesh structure, and improves the integrity of the splicing structure. The scintillation crystal can be filled in the deep hole of the mesh mold to complete the precision manufacture of the non-equal high reflectivity inner wall mesh mold supporting crystal array. A number of improved detectors with different array sizes and crystal sizes have been developed, and their decoding performance has been tested and compared. The results show that the peak-valley index of the spectroscopic decoding chart is 2.3 times that of the same type of detector in a foreign high-end PET system, and the energy resolution is better than that of the PQS detector module. The feasibility and superiority of the improved design are verified.
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH776

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本文編號：1869928