PET探測(cè)器光電倍增管的分壓電路的優(yōu)化和前端電路設(shè)計(jì).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(duì)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(cè)器系統(tǒng)、電子學(xué)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)組成。
　　本文主要是通過優(yōu)化探測(cè)器系統(tǒng)來提高PET系統(tǒng)的時(shí)間分辨率并設(shè)計(jì)前端電子學(xué)系統(tǒng)。
　　PET探測(cè)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(duì)PET探測(cè)器

2、輸出的信號(hào)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(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)及信號(hào)的儲(chǔ)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(hào)上升時(shí)間特性和信號(hào)幅度與探測(cè)器能量沉積的線性度，可以提高PET探測(cè)器的能量分辨率、時(shí)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(shí)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(cè)器的光電倍增管的偏置電路采用主動(dòng)式分壓，通過改變偏置電路中的信號(hào)阻尼

3、電阻、電荷補(bǔ)償電容的參數(shù)值，調(diào)節(jié)PMT多級(jí)放大的級(jí)間電壓來優(yōu)化輸出信號(hào)的性能。利用MATLAB編程，控制高頻示波器采集信號(hào)的形狀，對(duì)這些數(shù)值信號(hào)形狀數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合計(jì)算得到信號(hào)的平均上升時(shí)間，通過不斷改變電路元件參數(shù)值對(duì)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(hào)，結(jié)合設(shè)計(jì)的時(shí)間信號(hào)放大與甄別電路，晶體對(duì)晶體的全能峰符合時(shí)間分辨從397ps提高到359ps，從而提高了PET系統(tǒng)的時(shí)