高分辨小型伽玛相机位置读出电路研究

本文介绍一种新型的位置读出方法,用于开发高分辨的小型伽玛相机.该伽玛相机采用小单元的CsI(Na)晶体阵列与位置灵敏光电倍增管(PSPMT)结合的探测器.其位置读出电路的设计把常规的阻抗电荷分配法与多路单通道直接读出法的优点结合在一起,由硬件实现局域重心法(Truncated center of gravity)计算读出的位置,取得很好的效果.该伽玛相机的内在分辨率接近1 mm,视野(FOV)达探测器的灵敏范围.这种新型的位置读出方法也可用于更高集成度的多阳极的位置灵敏光电倍增管的位置读出.     

基于连续晶体的高性价比小型伽玛相机模块的设计

研究一种基于连续闪烁晶体配合位置灵敏光电倍增管(PSPMT)设计高分辨率小型伽玛相机模块的新方案。采用蒙特卡罗方法研究了压缩效应及内在空间分辨率与晶体参数的关系,进一步改进PSPMT的读出电路与定位方法,开发基于局域重心法的读出电子学电路,最后进行了成像实验测试。结果表明,基于局域重心法的读出电子学电路能够有效抑制晶体的压缩效应,晶体的空间分辨率和压缩效应都随着晶体厚度的减少而得到改善。因此,这种设计方案是可行的,其内在空间分辨率能够达到1?2mm,比采用晶体阵列有更好的性价比。     

一台便携式伽玛相机的数据采集系统设计

介绍了一套用于便携式小型伽玛相机成像的高性能数据采集系统.为满足其便携式移动方便的要求,该数据采集系统的设计基于通用的USB接口,采用模块化的设计与系统集成.选用多通道数据同时采集的高速USB-ADC卡(DT9836)与LabVIEW软件开发平台,实现了高分辨小型伽玛相机多通道数据的同时采集、处理、图像显示与存储等功能...     

一种纵、横向视野不同的编码孔径伽玛相机的方法论述与模拟验证北大核心CSCD

对基于M-M编码方式的编码孔径成像系统的方法进行了论述,通过蒙特卡罗软件MCNP对基于M-M编码方式的成像系统建立模型。使用不同能量的放射源在不同的位置,对不同厚度的编码准直器进行照射,并对所获得的重建图像SNR进行了分析与说明,确定了最佳的码板厚度为10 mm。随后模拟了基于最佳码板参数的成像系统对单点源、多点源以及形状源的响应,其中单点源的重建图像SNR达到40.36,成像系统也成功重建出了形状源的形状,且背景都没有波动的旁瓣。以上结果证明M-M编码方式优异的性能,具备替代MURA或者URA在特殊场景的应用潜力。可为后续的基于M-M编码方式的编码孔径伽玛相机的研制奠定基础。     

基于LaBr3(Ce)晶体耦合SiPM阵列的可变角分辨率伽玛相机的设计与研制

编码孔径成像技术由于探测效率高、信噪比高、角分辨率好、成像质量稳定可靠等优点而广泛应用于核安全、核设施的去污及退役的测量、核医学等领域。建立通过改变编码准直器和探测器之间距离进而实现可变角分辨的伽玛成像系统。整个成像系统主要由编码准直器、位置灵敏探测(position sensitive detector, PSD)、数据采集卡以及图像重建系统组成。该成像系统的编码准直器采用修正均匀冗余阵列(modified uniformly redundant array, MURA)编码方式,为了保障对较高能量射线的探测能力,编码准直器的材料采用含钨量90%的钨铜合金,PSD通过LaBr₃(Ce)晶体耦合SiPM阵列组成,重建算法采用的是直接互卷积算法,快速高效。测试结果显示,整个位置灵敏探测器的平均能量分辨率为4.96%(662 keV);该辐射成像系统可以准确地对Am-241、Cs-137、Co-60进行清晰成像,并通过改变编码准直器和探测器之间的距离成功分辨出两个Cs-137点源的位置。     

快电子学低晃动触发电路和宽带放大器的研究与分析

研究了快电子学中２种最常用的单元电路：低晃动的触发电路和宽带放大器。对降低触发电路延迟时间晃动的方法进行了详细分析，并在实验中验证了这些方法，触发电路延迟时间晃动小于４５ｐｓ。对宽带放大器的一些基本特性及提高宽带放大器带宽的方法进行了分析，并应用于实际工作中，输出幅度±１０Ｖ，带宽大于２００ＭＨｚ。     

粒子描迹仪系统触发电路及其空间分辨的研究

中国科学院高能物理研究所试验束粒子描迹仪系统用三个多丝正比室(MWPC)做探测器描绘粒子飞行的径迹。本文分析了MWPC输出信号的特点,介绍MWPC阳极信号的前端触发(Trigger)电路及符合电路的原理、设计,并用该电路做触发得到MWPC的空间分辨。符合单元按照核仪器标准设计可作为标准核仪器模块(NIM插件)使用,对3个MWPC的阳极Trigger信号做符合运算,输出的NIM电平提供给数据采集系统做门控(GATE)信号。     

大亚湾中微子实验PMT触发判选电路的初步设计

介绍了用于大亚湾中微子实验的PMT触发判选电路的一种设计方案.从PMT触发判选电路的设计要求谈起,着重讨论了如何采用现场可编程门阵列(FPGA)来实现判选过程及数据暂存,介绍了采用来自GPS的高精度时间信息对事例数据进行时间标记的具体方法.     

地球物理调查中伽玛和氡探测方法的进展

伽玛能谱测定方法和氡探测技术的研究成果已应用于铀矿勘探。在各个国家之间,应对标定设施及伽玛能谱仪的标定方法进行改进,以便统一岩石中K、U、Th含量的记录数据。使用航空和地面多道分析仪方法可在污染地区将天然气体与降落的放射性核素分隔开来。增进对空气中氡的知识的了解,以便用于对其伽玛辐射进行校正。伽玛能谱仪的稳谱作用可消除野外测定铀时出现的那些不应有误差。对壤中气里采集的氡样、由于气候改变引起的壤中气里氡的变化、~(222)Rn和~(220)Rn的区分方法、氡探测仪的标定及氡在不同性质的土壤中垂直分布特征的研究都会对找铀方法产生影响。     

γ相机数据采集接口的模拟通道及模数变换电路的研制

本文介绍了γ相机数据采集系统的模数变换电路的设计及性能指标。     

A compact gamma camera with scintillation array and parallel-hole collimator

A new compact gamma camera for small object imaging has been developed. It consists of a pixelized Nal（T1） scintillator array coupled to a position sensitive photomultiplier tube （Hamamatsu R2486） with a parallel-hole lead collimator. The compact camera has better spatial resolution than Anger camera. The average value of intrinsic spatial resolutions is 2.3 mm （FWHM）. The overall spatial resolution （FWHM） is 3, 5 and 6 mm at 0, 2.5 and 3 mm SCD （source-to-collimator distance）, respectively. The phantom studies with the compact camera have demonstrated that parallel-hole collimator gamma camera is a practical technique for nuclear medicine application.     

A novel algorithm for transmission image reconstruction of tomographic gamma scaners

<正>It is difficult to develop image reconstruction algorithms for tomographic gamma scanning based on drummed radioactive residues or wastes.In this paper,a novel reconstruction algorithm of transmission image for tomographic gamma scanning is proposed.It is based on the conventional transmission equation and equivalent gamma-ray track length modified by a Monte Carlo method.The algorithm is implemented by simulating the samples on the established platform.For the verification experiments of the algorithm,several cubic voxel samples were designed and manufactured.Experimental tests were conducted.The tomographic gamma scanning of transmission images is compared with the linear attenuation coefficients by the simulated values and experimental data with the algorithm and the reference values.The results show that the absolute relative errors of the reconstructed images are less than 5%.