[發明專利]雙端讀出探測器的作用深度定位分辨率快速確定方法

有效

• 申請號: 202010915013.7
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112014873B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 范鵬;夏彥;趙春晴;楊曉寧;張磊;肖慶生;徐靖皓;孫繼鵬;翟睿瓊;馮思亮
• 申請（專利權）人: 北京衛星環境工程研究所
• 主分類號: G01T7/00
• 分類號: G01T7/00
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 郭棟梁

1.雙端讀出探測器的作用深度定位分辨率的快速確定方法，其中，該方法利用非準直伽馬放射源照射探測器中的閃爍晶體，根據閃爍晶體兩端的光電轉換器件輸出信號差異的統計分布建立作用深度位置與兩端光電器件輸出電信號的信號幅度或電流大小差異的相關關系，進一步通過測量兩端輸出信號之和的統計分布計算探測器對對應能量伽馬光子的能量分辨率，通過所述能量分辨率與兩端光電轉換器件輸出信號差異的統計展寬程度比值，再乘以閃爍晶體長度定量確定雙端讀出探測器的作用深度定位分辨率。

2.如權利要求1所述的快速確定方法，具體實現過程包括以下步驟：

1）將非準直源放置于雙端讀出晶體探測器側上方，伽馬射線入射探測器的晶體側表面，采集一定數量的伽馬光子事件，對于每一個伽馬光子事件，記錄兩端的光電轉換器件的輸出電信號S1和S2；

2）根據所有伽馬光子事件的兩端光電轉換器件的輸出信號S1和S2，計算(S1-S2)/(S1+S2)的統計分布，從統計分布曲線上提取其邊界位置，其中左邊界選取為統計分布曲線主上升區段、當計數從極大值A下降至A/2時對應的所述(S1-S2)/(S1+S2)的值a，右邊界選取為統計分布曲線主下降區段、當計數從極大值B下降至B/2時對應的所述(S1-S2)/(S1+S2)的值b；

3）根據所有伽馬光子事件的兩端光電轉換器件的輸出信號S1和S2，計算(S1+S2)的統計分布，從統計分布曲線上選取對應伽馬光子能量的光電峰，對光電峰區域做高斯擬合，得到光電峰對應的(S1+S2)的值S0以及光電峰區域的半高寬FWHM，進而計算探測器模塊對所述能量伽馬光子的能量分辨率η=FWHM/S0；

4）定量計算出雙端讀出晶體探測器的作用深度定位分辨率R=L*η/(|a|+|b|)，其中，L為雙端讀出晶體探測器的晶體長度，η為步驟3）中測得的該探測器對對應能量的伽馬光子的能量分辨率，a和b為步驟2）中測得的(S1-S2)/(S1+S2)的統計分布曲線的邊界值。

3.如權利要求1或2所述的快速確定方法，其中，非準直源為非準直伽馬放射源。

4.如權利要求1或2所述的快速確定方法，其中，伽馬放射源的核素為Cs-137、Na-22、Tc-99m，I-131或F-18。

5.如權利要求1或2所述的快速確定方法，其中，光電轉換器件包括PMT，或硅光電倍增器件SiPM。

6.如權利要求1或2所述的快速確定方法，其中，雙端讀出晶體探測器中的晶體類型包括LYSO、LSO、CsI(Tl)、GAGG、YSO。

7.如權利要求2所述的快速確定方法，其中，伽馬光子事件即一個伽馬光子與晶體發生作用產生輸出信號，構成一個伽馬事件，計數就是指伽馬光子事件的數目。

8.如權利要求1或2所述的快速確定方法，其中，記錄輸出的電信號S1和S2是指記錄輸出電信號的信號幅度或電流的大小。