核电子学与探测技术
覈電子學與探測技術
핵전자학여탐측기술
NUCLEAR ELECTRONICS & DETECTION TECHNOLOGY
2014年
3期
307-311
,共5页
正电子发射断层扫描成像%现场可编程门阵列%符合定时%硅酸钇镥闪烁晶体
正電子髮射斷層掃描成像%現場可編程門陣列%符閤定時%硅痠釔镥閃爍晶體
정전자발사단층소묘성상%현장가편정문진렬%부합정시%규산을노섬삭정체
PET%FPGA%CFD%LYSO
和传统的基于分割晶体PET探测器相比，基于连续晶体的PET探测器具有设计结构简单、能量分辨率高、探测器效率高以及低造价等优点，近年来得到广泛的研究。基于连续晶体PET探测器的最大难点是要用探测器获得闪烁光分布，进而通过作用点定位算法计算γ光子的作用位置。探测器模块电子学需要读出和获取闪烁光的分布，因而电子学变得相对复杂。论文针对自行建立的基于连续LYSO晶体和神经网络定位算法的PET探测器模块的信号读出和数据获取的要求，设计和实现了64通道数据读出和获取电子学系统。该系统采用8片8通道、50 Mbps、串行输出、12 bit ADC对每个通道进行数字化，从海量的核事例中遴选出有效的核事例，在FPGA内实现数据打包、定时符合、基线恢复等功能。经过测试，电路各通道噪声低，增益一致性好。整个电子学系统结构紧凑、性能优良，适合基于连续晶体PET探测器的相关实验研究和应用研究。
和傳統的基于分割晶體PET探測器相比，基于連續晶體的PET探測器具有設計結構簡單、能量分辨率高、探測器效率高以及低造價等優點，近年來得到廣汎的研究。基于連續晶體PET探測器的最大難點是要用探測器穫得閃爍光分佈，進而通過作用點定位算法計算γ光子的作用位置。探測器模塊電子學需要讀齣和穫取閃爍光的分佈，因而電子學變得相對複雜。論文針對自行建立的基于連續LYSO晶體和神經網絡定位算法的PET探測器模塊的信號讀齣和數據穫取的要求，設計和實現瞭64通道數據讀齣和穫取電子學繫統。該繫統採用8片8通道、50 Mbps、串行輸齣、12 bit ADC對每箇通道進行數字化，從海量的覈事例中遴選齣有效的覈事例，在FPGA內實現數據打包、定時符閤、基線恢複等功能。經過測試，電路各通道譟聲低，增益一緻性好。整箇電子學繫統結構緊湊、性能優良，適閤基于連續晶體PET探測器的相關實驗研究和應用研究。
화전통적기우분할정체PET탐측기상비，기우련속정체적PET탐측기구유설계결구간단、능량분변솔고、탐측기효솔고이급저조개등우점，근년래득도엄범적연구。기우련속정체PET탐측기적최대난점시요용탐측기획득섬삭광분포，진이통과작용점정위산법계산γ광자적작용위치。탐측기모괴전자학수요독출화획취섬삭광적분포，인이전자학변득상대복잡。논문침대자행건립적기우련속LYSO정체화신경망락정위산법적PET탐측기모괴적신호독출화수거획취적요구，설계화실현료64통도수거독출화획취전자학계통。해계통채용8편8통도、50 Mbps、천행수출、12 bit ADC대매개통도진행수자화，종해량적핵사례중린선출유효적핵사례，재FPGA내실현수거타포、정시부합、기선회복등공능。경과측시，전로각통도조성저，증익일치성호。정개전자학계통결구긴주、성능우량，괄합기우련속정체PET탐측기적상관실험연구화응용연구。
Compared with PET detectors basing on the traditional split crystals ,PET detectors basing on continu-ous crystals having a simple structure , high energy resolution and the detector efficiency is high , as well as low cost, etc..The biggest difficulty of the continuous crystal PET detector is using the probe to get the blinking light distribution to calculate the interaction point of the γ-photon by the interaction point position algorithm . The detector module electronics needs to read out and obtain the distribution of the scintillation light , and thus reading out and data acquisition electronics becomes relatively complex .In this paper , we create our own PET detector basing on continuous LYSO crystals and neural network positioning algorithm module , design and real-ize 64 channel data acquisition and readout electronics system .The system uses eight 8-channel, 50Mbps, 12bit ADC for each channel to digitize from the massive nuclear instances for selecting effective examples of nu -clear data and package within the FPGA timing in line , baseline restoration and other functions .After the test , the circuit for each channel has low -noise, gain consistency and compact structure , excellent performance of the entire electronics system , based on the continuous crystal PET detectors , experimental and applied re-search .
