光電倍增管陰極均勻性檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、本研究來(lái)源于醫(yī)用PET/CT研發(fā)項(xiàng)目，該研發(fā)項(xiàng)目的是期望通過(guò)正電子發(fā)射斷層成像（PET）與 X射線(xiàn)斷層成像（CT）兩種圖像重建方式的集成融合，來(lái)實(shí)現(xiàn)更高的成像質(zhì)量，以滿(mǎn)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(cè)，并不斷通過(guò)自身技術(shù)性能的提升以及與其它成像方式的融合來(lái)逐漸成為臨床診斷治療過(guò)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(cè)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(cè)設(shè)備，它的功能是捕捉來(lái)源于示蹤劑的正電子湮滅所產(chǎn)生的γ光子，并通過(guò)自身的光電轉(zhuǎn)換和信號(hào)放大功能將γ光子信號(hào)最終轉(zhuǎn)變?yōu)榭捎玫碾娦盘?hào)，為后期的信號(hào)放大和圖像重建提供可靠穩(wěn)定的信號(hào)來(lái)源。根據(jù)PET的原理要求，為了能夠捕捉一條直線(xiàn)上運(yùn)動(dòng)方向相反的一對(duì)γ光子，PET所用探測(cè)器通常會(huì)成環(huán)形布置，這就需要使用大量的PMT。PMT是PET探測(cè)器的重要組成部分，起到了PET圖像

3、重建信號(hào)來(lái)源的作用，所以PMT性能的優(yōu)劣會(huì)對(duì)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(gè)，而本文的目的便是通過(guò)設(shè)計(jì)一套檢測(cè)設(shè)備，用于檢測(cè)PMT的陰極均勻性，對(duì)用于PET生產(chǎn)過(guò)程中所使用的PMT進(jìn)行檢測(cè)。
　　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(duì)當(dāng)前PMT檢測(cè)所涉及的領(lǐng)域進(jìn)行了梳理，并對(duì)本課題的來(lái)源和目的進(jìn)行了闡述。其次，介紹了PET探測(cè)器的結(jié)構(gòu)，并對(duì)其中所涉及到的示

4、蹤劑、閃爍晶體作了介紹，重點(diǎn)分析了探測(cè)器中 PMT的結(jié)構(gòu)、原理以及較為重要的五個(gè)特性，通過(guò)特性的分析來(lái)說(shuō)明PMT陰極的重要性。再次，介紹了整套檢測(cè)的設(shè)備的搭建。通過(guò)針對(duì) PMT性能特點(diǎn)，確定了檢測(cè)設(shè)備需要暗箱、平移臺(tái)、光源、數(shù)據(jù)采集以及相對(duì)應(yīng)的軟件等基本組成部分。本文通過(guò)單軸平移臺(tái)等硬件組合搭建了一套二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)作為光源的移動(dòng)平臺(tái)，并通過(guò)編寫(xiě)上位機(jī)實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)路徑的控制，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了掃描精度的可調(diào)。光源采用了藍(lán)光LED，通過(guò)光闌的限光作