基于Geant4的康普顿相机的蒙特卡洛模拟与图像重建

发布时间：2020-07-07 01:25

【摘要】：康普顿散射γ相机作为最晚发展起来的一种γ相机,相对于小孔成像和编码孔成像的γ相机具有体积小、重量轻、灵敏度高的优点。近年来,国内碲锌镉探测器的研制取得重大进展,但是国内对于基于位置灵敏碲锌镉探测器的康普顿相机的模拟研究并不多。本文用Geant4建立基于3D位置灵敏碲锌镉探测器的康普顿γ相机的物理模型。建模过程中,首要的出发点是考虑现有的探测器和信号处理手段的发展,以合适的器件的主要参数为基础,建立起有实际意义的康普顿相机模型。文中用Geant4对该模型进行蒙特卡洛模拟计算,文中详细给出Geant4建模中所用的方法、实现步骤和具体参数。根据Geant4的蒙特卡洛模拟结果,本文用蒙特卡洛模拟得到的数据进行了图像重建工作,主要应用反演重建法和ML-EM算法进行图像重建,文中详细给出两种算法的核心思想、推导过程、流程图和伪代码。重建结果显示,基于迭代法的ML-EM算法得出的结果分辨率达到9.2°明显好于反投影重建法得到的21.5°,但是ML-EM计算时间明显比反投影重建法偏长。
【学位授予单位】：中国辐射防护研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TL81
【图文】：

1.2.1.2.小孔成像γ相机的前端电子学组成小孔成像γ相机的电子学构成主要有前置放大，程控放大器和位置判定电路组成，有一些医用的γ相机还会有运动控制电路等。主要功能是将闪烁体内的γ射线产生的光信号转化成微弱的电信号，再将其放大等基本处理，并记录γ射线打在闪烁体上的能量和位置信息。小孔成像γ相机的前端电子学如下图 1.2 所示：图 1.1 厚针孔成像示意图

1.2.小孔成像γ相机的前端电子学组成小孔成像γ相机的电子学构成主要有前置放大，程控放大器和位置判定电一些医用的γ相机还会有运动控制电路等。主要功能是将闪烁体内的γ射光信号转化成微弱的电信号，再将其放大等基本处理，并记录γ射线打在闪能量和位置信息。小孔成像γ相机的前端电子学如下图 1.2 所示：图 1.1 厚针孔成像示意图

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本文编号：2744433