闪烁晶体课件R1.ppt

闪烁晶体肖鹏PET仪器开发及多模医学成像实验室华中科技大学生命学院PET仪器开发与多模医学成像实验室******@HUSTPET系统信号流程闪烁晶体作为探测器系统的最前端,整个PET系统的能量信息、时间信息、位置信息均是通过闪烁晶体提供的信号提取出来的。探测器的结构与性能直接决定了机器的性能。闪烁晶体探测器能量信息时间信息位置信息符合判断电路符合事件图象重建gamma光子PET仪器开发与多模医学成像实验室******@HUST闪烁晶体探测器?结构闪烁晶体光导光电转换器件高能粒子可见光可见光光电子放大电信号PET仪器开发与多模医学成像实验室******@HUST闪烁晶体体探测器?特点:1、能够探测多种粒子2、结构紧凑方便加工与使用3、探测效率高4、响应时间短PET仪器开发与多模医学成像实验室******@HUST闪烁体分类?按化学成分分类:—有机闪烁体—无机闪烁体?按物理形态分类:—固体闪烁体—液体闪烁体—气体闪烁体PET仪器开发与多模医学成像实验室******@HUST无机闪烁晶体无机闪烁晶体的特点是密度大,含有高原子序数的元素,因此无论是对带电粒子,还是γ射线,都有很高的探测器效率,有较好的能量分辨率。目前,PET探测器中几乎全部采用无机闪烁晶体。PET仪器开发与多模医学成像实验室******@HUST伽玛射线与闪烁晶体的相互作用伽玛光子与闪烁晶体的相互作用主要有光电效应、康普顿效应、瑞利散射和电子对效应。当伽玛光子穿过闪烁晶体时,通过与闪烁晶体原子发生光电效应、康普顿效应、瑞利散射和电子对效应损失能量;伽玛射线一旦与闪烁晶体原子发生这四种相互作用,或原来能量为hv的光子就消失,或散射后能量改变,或偏离原来的入射方向。伽玛射线穿过物质时,强度逐渐减弱,按指数规律衰减,不与物质发生相互作用的光子穿过吸收层,其能量保持不变,因而没有射程概念可言,但可用“半吸收厚度”来表示伽玛射线对物质的穿透情况。PET仪器开发与多模医学成像实验室******@HUST伽玛射线与闪烁晶体的相互作用1、光电效应闪烁晶体在低能射线照射时以光电效应为主。一个光子把它所有的能量给予一个束缚电子;电子用其能量的一部分来克服原子对它的束缚,其余的能量则作为动能。PET仪器开发与多模医学成像实验室******@HUST伽玛射线与闪烁晶体的相互作用2、康普顿效应当伽玛光子的能量大大超过电子的结合能时,光子与核外电子发生非弹性碰撞,光子的部分能量转移给电子,使它反冲出来,而散射光子的能量和运动方向都发生了变化,即康普顿效应。PET仪器开发与多模医学成像实验室******@HUST伽玛射线与闪烁晶体的相互作用3、瑞利散射除了康普顿散射外,伽玛光子可以被原子或单个电子散射到另一方向,其能量不损失只是方向改变,即瑞利散射。