具有间隙反射膜的稀疏SiPM阵列PET探测器性能评估
2018-09-04分类号:TH77
【部门】北京科技大学自动化学院北京市工业波谱成像工程技术研究中心 清华大学粒子技术与辐射成像教育部重点实验室 北京永新医疗设备有限公司
【摘要】正电子发射断层成像仪(positron emission tomography,PET)通常采用模块化闪烁探测器,由闪烁晶体阵列耦合光电传感器阵列构成。近年来硅光电倍增管(silicon photomultiplier,SiPM)广泛应用于PET。虽然SiPM紧密排列可以获得较好性能,但是稀疏排列可以有效降低成本,获得较高性价比。该文采用SensL公司MicroFB-30035-SMT芯片自主拼接了一款8×8的稀疏SiPM阵列,阵列面积为33.7mm×33.7mm,SiPM芯片尺寸为3.16mm×3.16mm,即阵列间隙面积比例为44%。基于该稀疏SiPM阵列,开发了一款具有作用深度信息的双层错位LYSO晶体PET探测器模块。SiPM间隙为探测死区,将造成光损失。该文评估了在SiPM间隙粘贴增强型镜面反射膜(enhanced specular reflector,ESR)后对探测器性能的影响。在室温下采集了有无间隙反射膜2种情况下的泛场图像。开发了定量评估方法,评估了探测器的光电峰、能量分辨率和晶体响应均方根误差。结果表明:SiPM间隙粘贴反射膜提高光收集量25.5%,将探测器的能量分辨率由13.48%优化到12.80%;泛场图像质量也有了提升,即改善了探测器固有空间分辨率。
【关键词】正电子发射断层成像 稀疏硅光电倍增管阵列 反射膜 性能评估
【基金】国家自然科学基金资助项目(11605008,11375096);; 中央高校基本科研业务费资助项目(FRF-TP-15-114A1)
【所属期刊栏目】清华大学学报(自然科学版)
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