PET探測器光電倍增管的分壓電路的優(yōu)化和前端電路設(shè)計.pdf

1、正電子發(fā)射斷層掃描儀（Positron Emission Tomography，PET）是一種非入侵的成像技術(shù)，它可以提供活體對放射性示蹤劑的分布圖，實(shí)現(xiàn)生物體的功能成像。PET系統(tǒng)主要由探測器系統(tǒng)、電子學(xué)系統(tǒng)和計算機(jī)處理系統(tǒng)組成。
　　本文主要是通過優(yōu)化探測器系統(tǒng)來提高PET系統(tǒng)的時間分辨率并設(shè)計前端電子學(xué)系統(tǒng)。
　　PET探測器部分主要是由閃爍晶體、光電倍增管(PMT)、偏置電路構(gòu)成，前端電子學(xué)系統(tǒng)的作用是對PET探測器

2、輸出的信號進(jìn)行放大和脈沖整形，得到很好的脈沖包絡(luò)，有利于模擬信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號及信號的儲存。通過優(yōu)化光電倍增管的偏置電路優(yōu)化光電倍增管輸出信號上升時間特性和信號幅度與探測器能量沉積的線性度，可以提高PET探測器的能量分辨率、時間分辨率。由于光電倍增管的特點(diǎn)使其相關(guān)電路無法數(shù)字仿真，一般采用從常識預(yù)估參數(shù)，做出電子印刷板，這種方法的優(yōu)化周期很長。
　　本文PET探測器的光電倍增管的偏置電路采用主動式分壓，通過改變偏置電路中的信號阻尼

3、電阻、電荷補(bǔ)償電容的參數(shù)值，調(diào)節(jié)PMT多級放大的級間電壓來優(yōu)化輸出信號的性能。利用MATLAB編程，控制高頻示波器采集信號的形狀，對這些數(shù)值信號形狀數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合計算得到信號的平均上升時間，通過不斷改變電路元件參數(shù)值對比分析結(jié)果，得到了偏置電路最優(yōu)的元件工作參數(shù)。
　　研究表明:通過優(yōu)化的PMT R9800輸出信號，結(jié)合設(shè)計的時間信號放大與甄別電路，晶體對晶體的全能峰符合時間分辨從397ps提高到359ps，從而提高了PET系統(tǒng)的時