Детекторы рентгеновского и аннигиляционного излучения на кристаллах LSO

• Автор: Зо Тхет
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 100 с. : ил.

Актуальность исследования

Цель диссертационной работы

Научная новизна работы

Достоверность и обоснованность

Практическая значимость

На защиту выносятся следующие основные положения

Структура и объем диссертации

Апробация работы

Публикации и доклады

1. Детекторы рентгеновского и аннигиляционного излучения

1.1 Сцинтилляционный кристалл ЬБО

1.2 Конструкции детекторных модулей
1.3 Г одоскопические фотоумножители ГФЭУ
1.4 Фотоумножители с металлическими динодами
2. Экспериментальные исследования свойств кристаллов Ь80(:Се)
2.1 Установка для проведения спектрометрических измерений
2.2 Энергетическое разрешение и световыход кристаллов Ь80(Се)
2.3 Собственное гамма излучение сцинтиллятора ЬБО
2.4 Послесвечение сцинтиллятора Іді28і05(:Се)
2.5 Временное разрешение сцинтилляционного детектора на кристаллах Іі>0
Выводы к главе 2:
3. Однокоординатный и двухкоординатный детектор на кристаллах ЬвО и ГФЭУ
3.1 Экспериментальные измерения для кристаллов Ь80 1 * 1 * 10 мм и
ГФЭУ

3.2 Двухкоодинатный сцинтилляционный детектор на кристалла ЬБО и ГФЭУ
Выводы к главе 3:
4. Детектор на кристаллах ЬБО. И 16-канального фотоумножителя типа Н6568
4.1 Исследование световыхода для оптически ориентированных кристаллов 1250 при регистрации гамма квантов
4.2 Исследование световыхода для оптически ориентированных кристаллов ЬБО при регистрации а - частиц
4.3 Исследование световыхода для оптически ориентированных кристаллов ЬБО до места взаимодействия у - квантов в сцинтилляторе
4.4 Позиционно-чувствительный детектор на кристаллах ЬБО и фотоумножителе Н6568
4.5 Рентгеновский щуп на основе пленки 1250
Выводы к главе 4:
Основные выводы
Заключение
Список основных публикации и доклады по теме диссертации
Литература

Изучение внутренней структуры промышленных и биологических объектов с использованием рентгеновских радиографов и позитронных томографов в сильной степени зависит от типа детекторов рентгеновского и аннигиляционного излучений и возможности снижения фона от рассеянного излучения. В настоящее время активно проводятся работы по разработке детекторов, реализующих возможность регистрации отдельных фотонов, с их отбором по энергии.
Детекторы должны состоять из нескольких индивидуальных детекторных элементов, позволяющих идентифицировать рентгеновский или
аннигиляционный квант, прошедший через этот элемент. И для каждого зарегистрированного кванта давать временную и пространственную локализацию с использованием быстродействующей электроники. При этом эта же электроника должна позволять отбирать события по их временам регистрации в отдельных элементах детектора.
Актуальность исследования. Создание новых цифровых установок за счет использования новой элементной базы (сцинтилляторов и фотодетекторов), которые позволили бы минимизировать дозы облучения при рентгенологических и томографических исследованиях без потери информации в визуализированном изображении, а также улучшать контрастность изображения с сохранением разрешающей способности, лежит на пути изучения возможности использования новых сцинтилляционных кристаллов и новых фотоумножителей.
Получение высокого качества изображения внутренней структуры объекта связано с выполнением достаточно жестких требований, предъявляемых как к сцинтиллятору, так и фотоумножителю:
1. Эффективность регистрации детектора > 85% для Еу =[100 600] кэВ.

3. ОДНОКООРДИНАТНЫЙ И ДВУХКООРДИНАТНЫЙ ДЕТЕКТОР НА КРИСТАЛЛАХ LSO И ГФЭУ.
Стремление создать портативный радиограф с матричным детектором счета отдельных рентгеновских фотонов требует решить задачу установления однозначного соответствия между элементом детектора и сигналом поступающим в регистрирующий тракт. Используя собранный канал электроники, были проведены экспериментальные исследования для изучения возможности использования годоскопических фотоумножителей для регистрации света сцинтилляционной вспышки в отдельном элементе детектора[56, 57].
3.1 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛЯ КРИСТАЛЛОВ LSO
1*1*10 ММ И ГФЭУ.
На рис. 3.1 и рис.3.2 приведены амплитудные спектры измеренные для кристалла LSO 1 * 1 * 10 мм с оптическим контактом между большой гранью и фотокатодом ГФЭУ, а также малой гранью и ГФЭУ.
Рис. 3.1. Энергетический спектр от кристалла Ь80 1*1*10 мм, большей гранью на фотокатоде ГФЭУ. Источник Ті.
Из приведенных графиков видно, что количество света с торца кристалла значительно меньше, чем с боковой грани.