醫(yī)用人體正電子發(fā)射成像系統(tǒng)光子檢測器的精密制造及實驗研究.pdf

1、高性能伽瑪光子檢測器是醫(yī)用人體正電子發(fā)射成像系統(tǒng)的核心，檢測器對伽馬光子的有效探測是PET系統(tǒng)高質(zhì)量成像的前提。
　　目前常用的檢測器設(shè)計采用“離散晶體陣列+網(wǎng)狀玻璃光導(dǎo)+PMT陣列”的晶體陣列與PMT陣列間接耦合技術(shù)，受限于設(shè)計形式、制作工藝及硬件條件，傳統(tǒng)醫(yī)用PET檢測器的解碼準(zhǔn)確性、能量分辨率和時間分辨率等仍有很大提升空間。
　　針對傳統(tǒng)檢測器存在的不足，本文通過對“離散晶體+等高反光填充+網(wǎng)狀光導(dǎo)”分光設(shè)計進行拓展，

2、提出基于非等高高反光率內(nèi)壁網(wǎng)格模具支撐晶體陣列，并采用油脂類光導(dǎo)的改進設(shè)計，使得晶體陣列和PMT陣列之間通過油脂材料實現(xiàn)直接耦合，有望大幅提高檢測器的光輸出效率，并使其分光解碼更加均勻。
　　非等高高反光率內(nèi)壁網(wǎng)格模具支撐晶體陣列的精密制造是改進設(shè)計的關(guān)鍵。采用一種可實現(xiàn)無縫配合的拼裝方法進行網(wǎng)格模具整體架構(gòu)制造，在系列帶縫金屬薄片表面粘貼ESR反光膜形成高反光表面，再將其按“交錯正交式網(wǎng)格拼接法”逐片拼接而成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。研究薄片插

3、縫加工精度的最優(yōu)化設(shè)計，以及縫縫配合、縫面配合的裝配精度，保證網(wǎng)格結(jié)構(gòu)內(nèi)腔接縫處的光密性，提高拼接結(jié)構(gòu)的整體性，再向拼裝完成的網(wǎng)格模具深孔內(nèi)填入閃爍晶體即可完成非等高高反光率內(nèi)壁網(wǎng)格模具支撐晶體陣列的精密制造。
　　試制若干不同陣列規(guī)模和晶體尺寸的改進型檢測器，并對其進行解碼性能測試對比，結(jié)果顯示其分光解碼圖峰谷指數(shù)是國外某高端 PET系統(tǒng)同類型檢測器的2.3倍（5.23比2.26），能量分辨率比聯(lián)影PQS設(shè)計檢測器模塊好34％（