М. В. АЛЮШИН, А. В. АЛЮШИН, В. Т. ГАЛОЧКИН3,
В. В. ГРЕБЕНЩИКОВ1, Л. В. КОЛОБАШКИНА, В. П. НОВИКОВ2,
А. В. СИДОРОВ2, А. Б. УТЕНКОВ3, Г. Г. ШИМЧУК3
Московский инженерно-физический институт (государственный университет),
1Санкт-Петербургский государственный политехнический университет,
2 ,
Санкт-Петербург,
3ГНЦ РФ Институт теоретической и экспериментальной физики, Москва
РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНЫХ ИСПЫТАНИЙ
64-КАНАЛЬНОГО ЭЛЕКТРОННОГО МОДУЛЯ
ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ГАММА-КАМЕРЫ
Приведены основные результаты лабораторных испытаний многоканального электронного модуля обработки данных для опытного образца отечественной гамма-камеры.
Алгоритм восстановления точных координат точки входа γ-кванта в сцинтиллятор основывается на полученных экспериментальным путем амплитудно-пространственных характеристиках (АПХ), учитывающих как пространственное разрешение каждого ФЭУ, так и возможные неоднородности кристалла сцинтиллятора [1,2]. Целью лабораторных испытаний электронного модуля [2] отечественной гамма-камеры являлось определение ряда характеристик каждого из трактов обработки, необходимых для проведения операции тарировки головки гамма-камеры.
Среди изучаемых характеристик особое внимание было уделено:
1. Измерению динамического диапазона каналов при измерении площади импульса тестовой последовательности с различной амплитудой. В табл.1 приведены значения измеренной площади S (усредненной по каналам) и ее дисперсии δ в относительных единицах в зависимости от Uвх (мВ) на входе аналоговой части. Измерения проводились при: напряжении смещения – 60мВ, длительности импульса – 500нс, числе событий – 300, частоте работы АЦП и цифровой обработки – 33,33МГц.
Табл.1. Результаты измерения площади импульсов
Uвх | 300 | 500 | 700 | 900 | 1100 | 1300 | 1500 | 1700 | 1900 |
S | 1312 | 2430 | 3395 | 4438 | 5425 | 6484 | 7516 | 8436 | 8858 |
δ | 6 | 8 | 8 | 10 | 10 | 12 | 13 | 37 | 41 |
Динамический диапазон составил 1500мВ. Дальнейшее увеличение Uвх приводит к перегрузки аналоговой и цифровой частей модуля.
2. Измерению динамического диапазона каналов при измерении площади импульса тестовой последовательности различной длительности. В табл.2 приведены значения измеренной площади S (усредненной по каналам) и ее дисперсии δ в относительных единицах в зависимости от длительности τ (нс) входного сигнала. Измерения проводились при: напряжении смещения – 60мВ, Uвх = 1500мВ, числе событий – 300, частоте работы АЦП и цифровой обработки – 33,33МГц.
Табл.2. Результаты измерения площади импульсов
τ | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
S | 1001 | 2000 | 3007 | 4029 | 4964 | 5685 | 6802 | 7956 | 8795 | 9384 |
δ | 13 | 17 | 16 | 21 | 26 | 28 | 60 | 185 | 500 | 600 |
Динамический диапазон составил 600нс. Дальнейшее увеличение длительности импульса τ приводит к перегрузке цифровой части модуля.
3. Измерение энергетического разрешения R (в процентах по уровню 0,5). В табл.3 приведены усредненные результаты измерения энергетического разрешения для изотопа кобальта Co57 (энергия основной линии E=122keV), число событий N=5000.
Табл.3. Результаты измерения энергетического разрешения R
UФЭУ, В | 600 | 650 | 700 | 800 |
S | 1660 | 1816 | 3665 | 6641 |
τ, нс | 550 | 650 | 680 | 700 |
Uвх, мВ | 0,55 | 0,65 | 1,25 | 2,2 |
R,% | 9 | 9 | 11 | 7 |
Таким образом, проведенные испытания позволили определить основные характеристики модуля, например R=9-11%, необходимые для проведения операции тарировки головки гамма-камеры.
Список литературы
1. , , и др. Электронный блок обработки данных в реальном масштабе времени для опытного образца отечественного гамма-томографа. // Электроника, микро - и наноэлектроника. Сборник научных трудов. М.:МИФИ, 2004. С. 242-245.
2. Шимчук создания комплекса оборудования для ПЭТ в России. // "Биоприбор-2000" Сб. научных трудов. М.:2000. С. 56-58.
