tytuł: | Badanie właściwości detektorów scyntylacyjnych otoczonych lustrami pod kątem zastosowania w Pozytonowej Emisyjnej Tomografii |
wariant tytułu: |
Study of the properties of the scintillation detectors surrounded by mirrors for use in Positron Emission Tomography |
autor: | Ciesielski Adam |
recenzent: | Moskal Paweł , Smyrski Jerzy |
promotor: | Moskal Paweł |
data obrony : | 2014-09-15 |
język: | polski |
abstrakt w j. polskim: | Skanery PET pozwalają na nieinwazyjne obrazowanie rozkładu gęstości radiofarmaceutyków w ciele pacjenta. W wyniku anihilacji pozytonów i elektronów w ciele pacjenta najczęściej emitowane są dwa kwanty gamma poruszające się w przeciwnych kierunkach, które rejestrowane są w detektorach otaczających pacjenta. W oparciu o wyznaczone miejsca reakcji kwantów gamma w detektorach rekonstruowany jest rozkład gęstości miejsc anihilacji. Nowa metoda obrazowania, TOF-PET (z ang. Time of Flight Positron Emission Tomography) mierzy różnicę czasów pomiędzy pojawieniem się dwóch kwantów gamma w detektorach. Wykorzystanie scyntylatorów organicznych w PET pozwala na polepszenie dokładności TOF wobec standardowych tomografów TOF-PET zbudowanych ze scyntylatorów nieorganicznych. Dokładność zmierzenia różnicy czasów wpływa na rozdzielczość przestrzeną rekonstrukcji, dlatego jest to najważniejsza wielkość brana pod uwagę przy projektowaniu skanerów TOF-PET. Jeden z najlepszych, obecnie dostępnych skanerów posiada rozdzielczość czasową obrazu około 550 ps.W ramach tej pracy licencjackiej wykonane zostały pomiary sygnałów z paskowych plastikowych detektorów scyntylacyjnych naświetlanych anihilacyjnymi kwantami gamma o energii 511 keV. Celem pracy było wyznaczenie rozdzielczości czasowej i wydajności świetlnej detektorów otoczonych lustrami naparowanymi warstwą aluminium. Otrzymane wyniki porównano z wartościami otrzymanymi dla detektorów owiniętych folią vikuiti. Pomiary wykonano dla pięciu różnych położeń źródła w układzie ze scyntylatorem owiniętym w folię vikuiti oraz obudowanym lustrami (napylone na szkło aluminium), gdy drugi scyntylator był owinięty w folię vikuiti firmy 3M. Wyznaczone zostały histogramy ładunków i amplitud, a także policzone uśrednione kształty sygnałów.Wyniki rozdzielczości czasowej różnią się nieznacznie, na niekorzyść luster. Wyraźniejsze maksima pojawiają się w scyntylatorze otoczonym lustrami. W układzie z lustrami zaobserwowana została większa ilość sygnałów o wyższej amplitudzie i ładunku gdy źródło znajduje się blisko fotopowielaczy w porównaniu do podobnych pomiarów z folią. Gdy źródło jest daleko od fotopowielaczy, wyższe amplitudy i ładunki obserwować można w układzie z folią. Zaobserwowany został także większy rozrzut sygnałów scyntylatorów z lustrem w pozycjach skrajnych. W pozycji środkowej rozrzut sygnałów w układzie z użytymi lustrami był znacznie mniejszy niż w zestawie, w którym wszystkie scyntylatory były owinięte folią. |
abstrakt w j. angielskim: | PET scanners allow for non-invasive imaging of the density distribution of radiopharmaceuticals in the body of the patient. As a result of the annihilation of positrons and electrons in the patient's body, usually there are emmited two gamma quanta in the opposite directions, which are recorded at the detectors surrounding the patient. Based on the determined location of the gamma quanta in detectors the density distribution of annihilation is reconstructed. The new method of imaging TOF-PET (Time of Flight Positron Emission Tomography) measures the time difference between the appearance of the two gamma-ray photons in the detectors. The use of organic scintillators in PET allows to improve the accuracy of TOF in comparison to TOF-standard PET scanners constructed from inorganic scintillators. The accuracy of measuring the time difference affects the resolution of the reconstruction, because it is the most important factor taken into consideration when one designes TOF-PET scanners. One of the best scanners available today has a time resolution of image about 550 ps.In this thesis there were made measurements of signals collected from plastic scintillation detectors irradiated with annihilation gamma quanta of energy 511 keV. The aim of the study was to determine temporal resolution and light efficiency of detectors surrounded by mirrors (covered with the layer of aluminum). The results were compared with values obtained for detectors wrapped in vikuiti foil. Measurements were made for five different source positions in the system with scintillators wrapped in vikuiti foil and scintillator surrounded by mirrors, while the second scintillator was wrapped in vikuiti foil. Histograms of charges and amplitudes were determined, moreover average shapes of the signals were calculated.The results of the temporal resolution are slightly different in both cases. More clear maxima appear in the scintillator surrounded by mirrors. In the set with the mirrors the larger amount of signal with higher amplitude and charge was observed when the source was close to the photomultipliers, in comparision to the similar measurements of the foil. When the source is far from the photomultiplier, a higher amplitude and charge may be observed in the scintillator covered with foil. Greater dispersion of the signals were noticed in the scintillator with a mirror in the boundary positions. In the middle position the dispersion of signals in the system with used mirror was significantly smaller than in a scintillator wrapped by foil. |
słowa kluczowe w j. polskim: | pozytonowa tomografia, aluminiowe lustra, vikuiti |
słowa kluczowe w j. angielskim: | positron tomography, aluminium mirrors, vikuiti |
wydział: instytut / zakład / katedra: | Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej |
typ: | praca licencjacka |
Plik | Rozmiar | Format | Przeglądanie |
---|---|---|---|
Nie ma plików powiązanych z tą pozycją. |