基于多组分闪烁体的高分辨 ToF-PET 快速发射纳米复合材料成像
仪器与探测器
2023-09-27 v1 材料科学
摘要
飞行时间正电子发射断层扫描（ToF-PET）是一种医学成像技术，基于检测体内注射示踪剂所产生的两个背对背 光子。其局限在于所用闪烁探测器在时间上分辨 光子对到达的能力，即符合时间分辨率（CTR）。CTR < 50 ps 将实现超低示踪剂剂量的快速成像。单体材料无法同时具备所需高光产额与快发射特性，因此提出闪烁异质结构概念，其中器件由致密闪烁体耦合快发射光材料构成。本文我们呈现一种复合聚合物闪烁体，其密度因添加氧化铪纳米颗粒而提高。这使其闪烁产额提升 +300%，超越商用塑料闪烁体。该纳米复合材料耦合锗酸铋（BGO）实现多层闪烁体。我们观察到其组分间的能量共享，激活了纳米复合材料快发射，使相对于单体 BGO 的 CTR 净改善 25%。这些结果表明，受控负载致密纳米材料是提升聚合物闪烁体性能以用于先进辐射探测与成像技术的极佳策略。
引用
@article{arxiv.2309.14968,
title = {Fast emitting nanocomposites for high-resolution ToF-PET imaging based on multicomponent scintillators},
author = {Matteo Orfano and Fiammetta Pagano and Ilaria Mattei and Francesca Cova and Valeria Secchi and Silvia Bracco and Edith Rogers and Luca Barbieri and Roberto Lorenzi and Gregory Bizarri and Etiennette Auffray and Angelo Monguzzi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.14968},
year = {2023}
}