光電倍增管陰極均勻性檢測系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、本研究來源于醫(yī)用PET/CT研發(fā)項目，該研發(fā)項目的是期望通過正電子發(fā)射斷層成像（PET）與 X射線斷層成像（CT）兩種圖像重建方式的集成融合，來實現(xiàn)更高的成像質(zhì)量，以滿足當(dāng)前不斷提升的醫(yī)療診斷要求。PET是當(dāng)今最受關(guān)注的醫(yī)療設(shè)備之一，在技術(shù)成熟之后廣泛應(yīng)用于神經(jīng)疾病、心血管疾病和腫瘤等方面的臨床診斷和療效監(jiān)測，并不斷通過自身技術(shù)性能的提升以及與其它成像方式的融合來逐漸成為臨床診斷治療過程中最重要的醫(yī)療設(shè)備。PET屬于核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，它的核心

2、技術(shù)之一就是探測器，它是由閃爍晶體和光電倍增管（PMT）耦合而成的一種光電檢測設(shè)備，它的功能是捕捉來源于示蹤劑的正電子湮滅所產(chǎn)生的γ光子，并通過自身的光電轉(zhuǎn)換和信號放大功能將γ光子信號最終轉(zhuǎn)變?yōu)榭捎玫碾娦盘?，為后期的信號放大和圖像重建提供可靠穩(wěn)定的信號來源。根據(jù)PET的原理要求，為了能夠捕捉一條直線上運動方向相反的一對γ光子，PET所用探測器通常會成環(huán)形布置，這就需要使用大量的PMT。PMT是PET探測器的重要組成部分，起到了PET圖像

3、重建信號來源的作用，所以PMT性能的優(yōu)劣會對PET圖像重建產(chǎn)生很大的影響。在PMT眾多特性中，陰極均勻性是極為重要的一個，而本文的目的便是通過設(shè)計一套檢測設(shè)備，用于檢測PMT的陰極均勻性，對用于PET生產(chǎn)過程中所使用的PMT進行檢測。
　　本文首先介紹了PET的基本原理以及PET/CT中兩種成像方式的融合，對當(dāng)前PMT檢測所涉及的領(lǐng)域進行了梳理，并對本課題的來源和目的進行了闡述。其次，介紹了PET探測器的結(jié)構(gòu)，并對其中所涉及到的示

4、蹤劑、閃爍晶體作了介紹，重點分析了探測器中 PMT的結(jié)構(gòu)、原理以及較為重要的五個特性，通過特性的分析來說明PMT陰極的重要性。再次，介紹了整套檢測的設(shè)備的搭建。通過針對 PMT性能特點，確定了檢測設(shè)備需要暗箱、平移臺、光源、數(shù)據(jù)采集以及相對應(yīng)的軟件等基本組成部分。本文通過單軸平移臺等硬件組合搭建了一套二維運動平臺作為光源的移動平臺，并通過編寫上位機實現(xiàn)了檢測路徑的控制，并進一步實現(xiàn)了掃描精度的可調(diào)。光源采用了藍光LED，通過光闌的限光作