小型高分辨率γ相机模块化读出电路研究与系统集成方案设计

• 作 者: 刘蒙
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院研究生院 中国科学院大学
• 发表日期: 2010年期

小型高分辨率γ相机在在活体小动物分子影像研究中占有重要一席。随着研究和应用的深入以及各种成像系统的多元化,急需设计出高性能模块化的小型高分辨γ相机来满足日益多样性的系统集成需求。其中,模块化探头的信号读出与采集电路是制约这类小型γ相机开发的技术瓶颈。本论文课题瞄准这一问题,开展高分辨模块化小型γ相机读出电路和信号采集系统研究,设计优化的读出方法用于高分辨micro-SPECT的系统集成。　　
为了解决2×2阵列的H8500探测器系统设计问题,我们提出了两种不同思路的系统设计解决方案:单个分别读出的系统集成设计方案；整体读出的系统集成设计方案。并选取后者设计和验证了系统硬件。开发出了一种高性价比的简化读出电子学电路,用于2×2阵列的H8500多阳极位置灵敏光电倍增管的前端位置信号读出与处理。其设计思想是采用新颖的两级电阻网络简化电路结合局域重心法定位,来实现探测器性能的最大化。实验测试的结果显示:这种设计方案能有效地把256路读出信号简化到4路信号,还能很好地分辨出1.2mm像素的NaI(T1)阵列晶体,同时能使探测器的成像视野实现最大化。　　
但是,对各光电管单元边缘及拼接的交界区,还需要进行有效的光学补偿,才能较好地弥补这些非灵敏区对像素的探测性能。该读出电路的性价比高,可以推广应用于同类更大视野高分辨伽玛相机的电子学读出,具有较高的开发推广价值,有很大的潜力转化到今后临床诊断用先进成像设备技术的开发上,对我国发展具有自主知识产权的先进高端医疗成像仪器设备具有重要意义。