用于单层单体 PET 探测器设计的 SiPM 模拟信号多路复用可行性研究
仪器与探测器
2025-02-12 v1
摘要
由一系列堆叠的薄单体闪烁体板和侧面读出组成的半单体探测器设计，是在正电子发射断层扫描（PET）扫描仪中潜在实现极高性能的一种极具吸引力的方法。在本工作中，使用 GATEv8.2 对单层单体探测器模块进行了闪烁光侧面读出的模拟研究。在该设计中，使用了尺寸为 40 mm * 40 mm * 40 mm 的单层 LSO 晶体，覆盖晶体上下表面的 ESR（增强型镜面反射器）膜厚度为 0.60 mm。由伽马射线击中晶体在闪烁过程中产生的光子，被放置在晶体四个侧面上的四个 1*8 SiPM（硅光电倍增管）阵列探测。随后，利用围绕晶体层的所有 32 个 SiPM 探测到的闪烁光分布，基于机器学习分析提取伽马射线与晶体的相互作用位置。在本工作中，我们探讨了当来自 32 个 SiPM 中每个 SiPM 的模拟信号被求和为 28、24、20、16、12、8 和 4 个总输出时，探测器模块的空间分辨率。这项研究表明，即使通过多路复用减少读出通道数量，也能实现良好的空间分辨率，从而可以降低探测器的整体制造成本。
引用
@article{arxiv.2502.07777,
title = {Feasibility study of multiplexing analog signals from SiPMs for a single layer monolithic PET detector design},
author = {Shiv K. Subedi and Simon R. Cherry and Yi Qiang and Peng Peng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.07777},
year = {2025}
}
备注
23 pages, 22 figures