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利用铅氟化物（PbF?）晶体中的切伦科夫光实现511 keV光子快速高效探测，并与MCP-PMT及SAMPIC数字化?？轳詈?

DOI：10.1088/1748-0221/14/12/P12001 期刊：Journal of Instrumentation 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 我们研究了利用切伦科夫光高效探测511 keV光子的可能性，旨在将其应用于飞行时间正电子发射断层扫描（TOF-PET）。我们设计并测试了两种由PbF2晶体与Planacon MCP-PMT XP85012耦合组成的探测?？?。放大后的PMT信号通过SAMPIC模块进行数字化处理，该?？榫哂懈叽?0^5事件/秒的高读出速率，且对时间分辨率的影响可忽略不计（低于20 ps，半高全宽）。我们开发了一套快速二维扫描系统来校准PMT的时间响应，并详细研究了Planacon PMT的定时特性。使用放射性22Na源测量发现：在10毫米厚晶体中，511 keV光子的探测效率为24%，符合分辨时间为280 ps。我们分析了限制大面积探测?？槭奔浞直媛实闹饕蛩?，并提出了改进方案，这些方案将在未来项目中予以验证。
作者： C. Canot，M. Alokhina，P. Abbon，J.P. Bard，D. Breton，E. Delagnes，J. Maalmi，G. Tauzin，D. Yvon，V. Sharyy
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究利用切伦科夫光高效探测511 keV光子的可能性，旨在将其应用于飞行时间正电子发射断层成像（TOF-PET）。

研究成果

该研究表明，使用PbF2晶体和商用MCP-PMT构建具有高效率和良好时间性能的切伦科夫PET探测模块是可行的。在10毫米厚晶体中测得的511千电子伏光子探测效率为24%，符合时间分辨率为280皮秒，适用于PET应用。时间分辨率受限于检测到的光学光子数量较少、光电倍增管性能以及所采用的读出方案。

研究不足

限制大面检测?？槭奔浞直媛实闹饕蛩匕ü庾庸旒５纳⒑凸獾绫对龉艿氖奔浞直媛?。针对未来项目，提出了改善这些限制的解决方案。

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