基于MVT的多通道閃爍脈沖數(shù)字化系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、正電子發(fā)射斷層成像（Positron Emission Tomograhy，PET）作為核醫(yī)學領(lǐng)域頂尖的造影技術(shù)，被廣泛的應(yīng)用于多種疾病的診斷、療效評價、臟器功能研究和新藥開發(fā)等方面，在臨床醫(yī)學和科學研究中發(fā)揮著重要的作用。近年來，隨著PET閃爍探測器以及閃爍脈沖數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展，許多全新的PET系統(tǒng)架構(gòu)相繼被推出，引起了研究人員的廣泛關(guān)注。其中，基于全數(shù)字電路架構(gòu)的新型數(shù)字PET探測器的出現(xiàn)為數(shù)字PET的問世創(chuàng)造了條件。而以新型L

2、YSO/SiPM閃爍探測器為代表的探測器技術(shù)則為實現(xiàn)超高性能的TOF-PET系統(tǒng)搭建以及PET與MRI融合開展多模醫(yī)學成像研究奠定了基礎(chǔ)。
　　眾多的數(shù)據(jù)通道一直是PET成像系統(tǒng)所面臨的問題，其中基于SiPM的新型PET系統(tǒng)尤其突顯。本文針對這一問題并結(jié)合新的閃爍脈沖數(shù)字化技術(shù)?多電壓閾值采樣方法（Multi-Voltage Threshold，MVT）設(shè)計和實現(xiàn)了多通道閃爍脈沖數(shù)字化系統(tǒng)，為基于SiPM的閃爍探測器信號讀出提供了

3、解決方案。本文首先通過建立仿真數(shù)據(jù)庫對MVT方法實現(xiàn)SiPM閃爍脈沖數(shù)字化進行了系統(tǒng)性的研究。在仿真的基礎(chǔ)上，通過改進經(jīng)典MVT采樣電路，提出了電路結(jié)構(gòu)更為緊湊、便于大規(guī)模集成的FPGA-Only MVT采樣電路并對其性能進行了評估。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計和實現(xiàn)了48通道閃爍脈沖數(shù)字化系統(tǒng)，并從功耗、死時間以及閃爍脈沖數(shù)字化性能等方面進行了全面評估。最后，本文圍繞多通道MVT閃爍脈沖數(shù)字化采樣電路的系統(tǒng)集成、升級、性能優(yōu)化展開了深入而全面的研