重离子治癌装置中γ-γ 符合时间测量系统设计
2021-01-22颜俊伟柯凌云陈金达张秀玲杜成名杨海波王长鑫吴俊达佘乾顺赵红赟蒲天磊
电子科技大学学报 2021年1期
颜俊伟,柯凌云,陈金达,张秀玲,杜成名,杨海波,王长鑫,3,吴俊达,苏 弘,千 奕,佘乾顺,赵红赟,蒲天磊,孔 洁*
(1. 中国科学院近代物理研究所 兰州 730000;2. 中国科学院大学核科学与技术学院 北京 石景山区 100049;3. 华南师范大学物理与电信工程学院 广州 510631)
重离子束治癌是生物医学与核技术深度交叉和融合的产物。由于重离子具有倒转的深度剂量分布曲线(Bragg 曲线)和较高的相对生物效应,重离子束治癌技术可以克服常规放射疗法的局限性[1-2]。在重离子治癌装置[3-5]中,12C 束流轰击靶组织(肿瘤)会引发弹核碎裂产生β+发射体(11C、15O、10C),因此在径迹末端遇负电子会产生湮灭反应,同时释放两个在同一直线上沿相反方向发射的511 keV γ光子。在患者受辐射后立即对该反应空间进行测量,可以测得有效的照射剂量信息[6]。重离子治癌装置要求采用符合探测技术进行γ-γ 符合测量,能够从不同探测器的输出脉冲中挑选相关的时间脉冲,进而确认关联事件,甄别排除无效事件,提高探测器的探测效率。符合测量系统通过一对相对放置的探测器测量两个511 keV γ 光子击中探测器的时间信息和能量信息,并基于时间窗和能量窗的判选,进而获取符合事件和精确推断出湮灭位置[7]。能量符合的目的是为了消除正电子发射断层扫描成像(positron emission tomography, PET)系统中由康普顿散射造成的散射符合事件,时间符合的目的为了消除系统中的随机符合事件。因此,设计用于重离子治癌装置的符合测量系统必须满足高分辨率和高精度时间测量。……
登录APP查看全文
