基本介紹
- 中文名：基於連續閃爍體PET探測器的高時間分辨技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王永綱
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
TOF-PET的套用研究對提高PET探測器模組的時間性能有著迫切需求。本課題在申請者已有的基於連續晶體PET探測器高位置分辨研究工作的基礎上，提出開展連續晶體PET探測器高時間分辨技術的研究。課題將通過實驗測試手段揭示PET探測器定時鏈上的各個環節對定時精度的影響，特別是γ光子作用位置對最終定時性能的影響，提出研究基於時間讀出驅動的新型定時校正方法，開展定時校正實用電路研究、以及滿足TOF-PET套用要求的高精度TDC技術研究，並和現有的神經網路三維定位算法以及TODT陽極信號讀出新方法結合，面向實際套用，研發具有高位置分辨和高時間分辨能力的PET探測器模組原理樣機，為基於這一新型探測器結構的高性能TOF-PET的研發做技術準備。
結題摘要
相對於傳統的基於分割晶體陣列的PET探測器，基於連續晶體的PET探測器具有探測效率高、能量解析度高和低成本的優勢，是近年來研究的熱點。本課題針對連續晶體PET探測器的高時間分辨技術展開研究，目標是揭示探測器時間信息讀出各個環節對最終時間解析度的影響，進而研究相關技術，旨在提高PET探測器的時間分辨能力。課題開展的主要研究內容包括：（1）建立一套實驗裝置，對基於連續晶體PET探測器的定時性能，特別是定時性能隨入射γ光子的三維作用位置的變化展開實驗測試研究；（2）揭示γ光子作用位置對定時性能的影響程度，證明一種行之有效的定時校正方法，可以將作用位置帶來的影響校正去除；（3）研究基於FPGA晶片的高精度時間測量技術，取得了多項研究成果，將國際上該領域的時間測量技術提高了一個層次；（4）繼續開展基於連續晶體PET探測器的定位算法研究，以及基於FPGA的線上實時計算的實現研究，實現了PET探測器的三維作用位置的實時定位；（5）結合課題組原有的基於TODT方法的核信號幅度數位化技術，建立了高時間分辨和高空間分辨的基於連續晶體PET探測器的原理樣機。到目前為止的項目研究成果：在該領域的頂尖學術期刊共發表學術論文8篇，在相關國際會議上共發表學術論文13篇，共提出4項國家發明專利申請和1項國際PCT專利申請，培養博士生2名。本課題的研究成果對基於連續晶體PET探測器的實際套用研究，特別是TOF-PET的套用開發研究具有重要意義。
