网络数据模拟平台搭建以及探测器模拟

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院高能物理研究所 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:binhuchen007
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探测器模拟对于探测器的前期研发以及后期的算法的完善有着不可替代的作用.早期探测器模拟都是在个人电脑上进行的单独模拟,不利于系统资源的充分利用,需要每个人自己安装相关的操作系统和模拟软件。对于一些常用的功能,每个人都进行重复编写,浪费了大量的人力和物力。同时这种各自为政的工作方式,不利于研究的规范化管理。另一方面,目前对于PET以及SPECT的模拟大多数是基于Gate进行,它具有使用方便、操作简单、直观形象等优点,能够实现简单的探测器模拟研究。但由于其接口功能有限,对于复杂的探测器结构的模拟往往难以实现,而且Gate模拟程序封装了大量的接口,也一定程度上影响了程序的运行速度。  针对目前模拟存在的以上问题,我们在Linux系统下搭建一个多用户多任务的网络数据模拟平台作为模拟应用平台,该平台基于Geant4模拟软件,同时提供Gate模拟程序包,方便模拟用户的灵活需求。  同时在改模拟平台下进行了大量的探测器模拟,对于PET、SPECT探测器研发、算法改进提供了基础研究分析程序。对于通常的探测器模拟过程主要包括下面几个方面:  探测器的构造:根据实际或者设计的探测器几何构造探测器模型。  phantom的设计:设计phantom的形状、填充材料,考虑空间位置的摆放。  放射源的选取:考虑放射源的种类、活度、空间分布等。  读出设计:考虑电子学设计以及触发判选的条件,包括能量、时间分辨率的考虑、能窗、时间窗的选取等等。  采集模式的选取:采集时间、采集角度的安排等等。  在本文中将会详细介绍在博后阶段进行的各项探测器模拟工作。
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