【摘要】：正電子發(fā)射斷層成像儀(Positron emission tomography,PET)是目前對人體正常代謝和病理改變進行數(shù)據(jù)圖像顯示和定量分析的靈敏度最高的醫(yī)學(xué)成像儀器,被用于腫瘤、心臟系統(tǒng)疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等重大疾病早期診斷和分期。基于閃爍晶體的高能射線探測器模塊是PET裝備的關(guān)鍵核心部件,提高探測器的能量分辨率和時間分辨率對于提升PET系統(tǒng)性能具有重要意義。閃爍晶體表面加工質(zhì)量和晶體外表層高反射材料影響晶體末端的光輸出,繼而影響探測器能量分辨率;閃爍晶體末端與光電傳感器耦合的出光面透射率影響探測器探測的初始光子比率,繼而影響探測器時間分辨率。為提升探測器能量分辨率及時間分辨率,本論文提出了三點主要研究內(nèi)容:1)硅酸釔镥閃爍晶體的精密加工技術(shù);2)基于閃爍晶體發(fā)射光譜的高反射膜設(shè)計與制備;3)基于閃爍晶體發(fā)射光譜的增透膜設(shè)計。研究中采用平面研磨拋光方法對閃爍晶體進行精密加工,加工中首先采用粒徑分級的氧化鋁硬質(zhì)磨料進行逐級磨削快速去除晶體表面缺陷,之后采用氧化鈰拋光液對晶體進行精密拋光,加工后晶體表面粗糙度低于1nm,實現(xiàn)了晶體超精密加工�；诙鄬咏橘|(zhì)反射膜原理設(shè)計了覆蓋閃爍晶體發(fā)射光譜波段的總層數(shù)為48層的高反射膜系,膜系由三個λ/4波長基本反射膜系組成,包括TiO_2/SiO_2/HfO_2三種介質(zhì)材料�；谀は翟O(shè)計結(jié)果,采用電子束蒸發(fā)方法制備了反射膜,反射率測試結(jié)果與設(shè)計結(jié)果高度一致。基于多層介質(zhì)增透膜原理設(shè)計了覆蓋閃爍晶體發(fā)射光譜波段的7層增透膜,膜系由MgF_2/TiO_2/HfO_2三種材料組成。采用光學(xué)膠水作為晶體末端出光面耦合介質(zhì)并結(jié)合增透膜有利于綜合提升光透射率。
【圖文】：

層成像儀（Positron emission tomography, PET）產(chǎn)生的湮沒輻射和符合探測原理研制的計算機和人體分子學(xué)信息，對人體正常代謝和病理改一種生成生物活體代謝功能影像的工具，是目裝備，代表了當前核醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的最高水平[過程，無創(chuàng)、定量、動態(tài)地評估動物/人體內(nèi)各種，能夠?qū)δ[瘤、心臟系統(tǒng)疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病測器模塊是 PET 裝備關(guān)鍵部件，其作用是吸收電路處理的電信號，用于分析獲得 γ 光子的能范圍擴大，，探測器需要具有更高的能量分辨率

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文產(chǎn)生的低能光子（可見光波段光子）進入后端的光電檢測器（如 PMT：光電倍增管，SiPM：硅光電倍增管），光信號被轉(zhuǎn)化成電信號，實現(xiàn)高達 106的信號增益，這些電信號經(jīng)過處理和分析后可顯示被測對象的結(jié)構(gòu)或功能特征[5]。以閃爍晶體和光電傳感器構(gòu)成的射線探測器廣泛應(yīng)用于高能粒子探測，其前端射線探測器是決定整體系統(tǒng)分辨率和靈敏度的關(guān)鍵核心部件（如圖 1-3）。目前閃爍晶體已在高能物理、醫(yī)療、工業(yè)、安檢等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，如X射線斷層掃描（XCT）、正電子發(fā)射斷層掃描（PET）、工業(yè)斷層掃描（工業(yè) CT）等。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TH77

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 鄧景康,徐四大,寧傳剛,尚仁成,齊卉荃,陳迎棠,陳澤民,皮海峰;新型閃爍晶體的性能與應(yīng)用研究[J];原子核物理評論;1999年01期

2 劉華鋒,葉華俊,鮑超;用于正電子發(fā)射斷層成像的閃爍晶體[J];原子能科學(xué)技術(shù);2001年05期

3 張明榮,韋瑾;高密度快衰減閃爍晶體及其研究開發(fā)現(xiàn)狀[J];硅酸鹽學(xué)報;2004年03期

4 ;全國第一次人工晶體生長會議 閃爍晶體分組會議[J];原子能科學(xué)技術(shù);1966年02期

5 毛裕芳 ,吳紹云 ,楊真媛;碘化銫(鉈)閃爍晶體[J];原子能科學(xué)技術(shù);1966年03期

6 ;有機閃爍晶體的制備[J];原子能科學(xué)技術(shù);1966年03期

7 肖建民,孫錫軍;塑料閃爍晶體β望遠鏡的研制[J];核技術(shù);1983年03期

8 張明榮,葛云程;無機閃爍晶體及其產(chǎn)業(yè)化開發(fā)[J];新材料產(chǎn)業(yè);2002年03期

9 孔憲武,莫世鑣,胡敦義,林有炳,馮秀芳;碘化鈉(鉈)閃爍晶體的制備[J];原子能科學(xué)技術(shù);1966年03期

10 童忠良;FH4-022相加器[J];原子能科學(xué)技術(shù);1980年06期

相關(guān)會議論文 前10條

1 張明榮;;高密度、快衰減閃爍晶體及其研究開發(fā)現(xiàn)狀[A];中國硅酸鹽學(xué)會2003年學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2003年

2 張明榮;葛云程;;無機閃爍晶體在核輻射探測中的應(yīng)用開發(fā)現(xiàn)狀[A];第14屆全國晶體生長與材料學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

3 張明榮;;快衰減閃爍晶體的研究開發(fā)現(xiàn)狀[A];第十六屆全國晶體生長與材料學(xué)術(shù)會議論文集-04壓電、鐵電、閃爍和其它功能晶體[C];2012年

4 任國浩;秦來順;吳云濤;丁棟舟;潘尚可;;镥基氧化物閃爍晶體的研究進展[A];第十六屆全國晶體生長與材料學(xué)術(shù)會議論文集-04壓電、鐵電、閃爍和其它功能晶體[C];2012年

5 張明榮;葛云程;;非氟鹵化物閃爍晶體的研究與開發(fā)[A];第15屆全國晶體生長與材料學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

6 施朝淑;陳永亮;張國斌;湯洪高;;閃爍晶體的發(fā)光[A];第九屆全國發(fā)光學(xué)術(shù)會議摘要集[C];2001年

7 岑偉;胡少勤;馮大建;王德龍;;3″摻鈰硅酸镥閃爍晶體的生長研究[A];中國硅酸鹽學(xué)會2003年學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2003年

8 任國浩;陸晟;丁棟舟;秦來順;裴鈺;;稀土閃爍晶體的生長與性能研究[A];第14屆全國晶體生長與材料學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

9 任國浩;;鹵化物閃爍晶體的研究歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[A];第15屆全國晶體生長與材料學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

10 郭蕾;李瑞龍;張永春;李琦們;;直徑200mm以上閃爍晶體的生長與加工[A];中國晶體學(xué)會第四屆全國會員代表大會暨學(xué)術(shù)會議學(xué)術(shù)論文摘要集[C];2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 孫權(quán)權(quán);閃爍晶體超精密加工及高反射和高透射薄膜技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2017年

2 刁成鵬;高純無水EuI_2的制備與表征[D];北京有色金屬研究總院;2015年

3 王映光;閃爍晶體Cs_2NaGdBr_6:Ce的生長與閃爍性能研究[D];中國計量大學(xué);2016年

4 楊桐;用于閃爍晶體的鈰摻雜的硅酸釔和硅酸镥粉體的制備及性能的研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2017年

5 張彤;閃爍晶體用無水稀土溴化物的制備及表征[D];北京有色金屬研究總院;2012年

6 楊書穎;超快閃爍晶體碘化亞銅的生長和性能研究[D];寧波大學(xué);2010年

7 王軍搏;新型PET探測閃爍晶體光子輸運特性模擬及試驗研究[D];東北大學(xué);2011年

8 李正國;閃爍晶體LaBr_3:Ce的輻照損傷研究[D];中國計量學(xué)院;2014年

9 劉昊;波導(dǎo)型X射線閃爍屏技術(shù)研究[D];長春理工大學(xué);2010年

10 代志力;線陣列探測器性能模擬與設(shè)計[D];中國工程物理研究院;2011年

本文編號：2668754