Jagiellonian University Repository

Double-strip prototype of polymer time-of-flight positron emission tomograph based on multi-level analog electronics

Double-strip prototype of polymer time-of-flight ...

Show full item record

dc.contributor.advisor Moskal, Paweł [SAP11015350] pl
dc.contributor.author Niedźwiecki, Szymon [SAP14009545] pl
dc.date.accessioned 2019-04-26T07:51:02Z
dc.date.available 2019-04-26T07:51:02Z
dc.date.submitted 2019-03-26 pl
dc.identifier.uri https://ruj.uj.edu.pl/xmlui/handle/item/73765
dc.language eng pl
dc.rights Copyright *
dc.rights.uri http://ruj.uj.edu.pl/4dspace/License/copyright/licencja_copyright.pdf *
dc.title Double-strip prototype of polymer time-of-flight positron emission tomograph based on multi-level analog electronics pl
dc.title.alternative Dwupaskowy prototyp pozytonowego emisyjnego tomografu czasu przelotu opartego o wieloprogową elektronikę analogową oraz scyntylatory polimerowe pl
dc.type Thesis pl
dc.place Cracow pl
dc.description.physical 151 pl
dc.description.additional Bibliogr. s. 145-151 pl
dc.abstract.pl Celem tej pracy było skonstruowanie i wykonanie testów prototypu skanera PET składającego się; z dwóch modułów detekcyjnych. Każdy z modułów zbudowany był z długich plastikowych pasków scyntylacyjnych oraz odczytywany był z dwóch stron za pomocą szybkich fotopowielaczy próżniowych. Zostały przetestowane dwa wymiary pasków: 5 x 19 x 300 mm3 oraz 7 x 19 x 500 mm3. Zostało pokazane, że można z sukcesem wykorzystać scyntylatory plastikowe do detekcji kwantów gamma o energii 5 1 1 keV oraz wyznaczenia miejsca anihilaq'i e+e- . Badania przedstawione w tej dysertacji wykonane zostały w ramach pracy w zespole badawczym J-PET, której celem jest opracowanie metody na budowę opłacalnego skanera PET pozwalającego na badanie całego ciała pacjenta. W pracy, do konstrukcji prototypu skanera J-PET na całe ciało, zostaje wybrany fotopowielacz R9800 firmy Hamamatsu oraz projekt wielopoziomowej, stało progowej płyty do wyznaczenia czasu oddziaływania i pomiaru strat energii. Zostały również przedstawione metody optymalizacji parametrów detektora: napięcia zasilania oraz progów dla płyt odczytu. Główne porównanie z komercyjnymi skanerami, zostało wykonane dla prototypu o długości 30 cm. Rozdzielczość energetyczna wyniosła 9% dla 340 keV - to jest dla energii odpowiadającej zboczu Comptona dla kwantów gamma o energii 5 1 1 keV. Rozdzielczość czasowa (z ang. CRT) została ustalona na 280 ps, a rozdzielczość przestrzenna (z ang. PSF) w 1 cm poza centrum testowanego prototypu, wyniosła 9.8 mm i 6.7 mm dla odpowiednio rozdzielczości poprzecznej do osi detektora i osiowej. Wyniki tej pracy były podstawą do zaprojektowania prototypu tomograpu J-PET o średnicy pola obrazowania wynoszącej 85 cm i szerokości 50 cm. Autor pracy brał udział w konstrukcji prototypu na całe ciało od etapu montażu do pomiarów podobnych do opisanych w tej pracy. pl
dc.abstract.en The aim of this work was to construct and perform tests of a prototype Positron Emission Tomography (PET) scanner consisting of two detection modules. Each module consisted of a long plastic scintillator strip and was read-out from both sides by fast vacuum tube photomultipliers. Two dimensions of strips were tested: 5 x 19 x 300 mm3 and 7 x 19 x 500 mm3. It was shown, that one can successfully utilise plastic scintillators for 5 1 1 keV gamma quanta registration and determination of e+ e - annihilation position. The research presented in this thesis was conducted in the framework of the J-PET collaboration, whose aim is the elaboration of the cost-effective method for construction of total-body PET. In the course of this work a R9800 Hamamatsu photomultiplier is selected for the first prototype of the total-body J-PET scanner and a multi-threshold constant threshold board design is decided to be used for time of interaction and energy loss measurement. An optimisation method of detector parameters: voltage supplied and threshold for front end-boards is provided. The main comparison with commercial scanners was performed for a 30 cm long prototype. The fractional energy resolution is determined to be 9% at 340 keV - which is equal to the Compton edge for 5 1 1 keV gamma quanta. The Coincidence Resolving Time (CRT) is determined to be 280 ps and Point Spread Function (PSF) at 1 cm off the center of tested prototype was equal to 9.8 mm and 6.7 mm for transaxial and axial resolutions, respectively. Result of this thesis constituted the basis for the project of the full scale prototype with diamater of 85 cm and axial field of view of 50 cm. The author of this thesis was taking part in the costruction of the first full scale whole-body prototype from the stage of mechanical assembly to assistance in performing measurements similiar to the ones as described in the thesis. pl
dc.subject.pl tomografia PET pl
dc.subject.pl obrazowanie medyczne pl
dc.subject.pl diagnostyka medyczna pl
dc.subject.pl skanery PET pl
dc.subject.en PET tomography pl
dc.subject.en medical imagining pl
dc.subject.en medical diagnostics pl
dc.subject.en PET scanners pl
dc.identifier.callnumber Dokt. 2019/060 pl
dc.contributor.institution Jagiellonian University. Faculty of Physics, Astronomy and Applied Computer Science. Institute of Physics pl
dc.contributor.reviewer Brzychczyk, Janusz [SAP11010604] pl
dc.contributor.reviewer Oelert, Walter pl
dc.affiliation Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej : Instytut Fizyki im. Mariana Smoluchowskiego pl
dc.rights.original OTHER; otwarte repozytorium; ostateczna wersja autorska (postprint); w momencie opublikowania; 0 pl
dc.identifier.project ROD UJ / OP pl


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Copyright Except where otherwise noted, this item's license is described as Copyright