Гамма-камера

(504 С О 1 Т ч 48 С.Н.Ф енко 8. 8)09150,1978,271 1979. бретерея визуалиизлучателть испольроении и Из ,вам дл жащих жет бы борос ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИОАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Патент США У 4кл. 250-368, опублиПатеыт США В 414кл. 250-368, опубли 54)(57) ГАММА-,КАМЕРА, содержащаялоский сцинтилляционный кристалл,атрицу ФЭУ и систему обработки сигтносится к устройстации объектов, содергамма-квантов, и моовано в. ядерном пририборах ядерной ме;. Известна сцинтилляционная гаммакамера, содержащая сцинтилляционныйкристалл, матрицу фотоэлектронныхумножителей (ФЭУ), оптически сопряженных со сцинтилляционнйм кристал-.лом через плоский прозрачный. световод с нанесенными на него отражающими масками и электронный блок, .определяющий местоположение.сцинтилляции,Недостатком известного устройстваявляется то, что нанесенные на поверхности световода плоские отражающие маски снижают общий светосбор,Наиболее близким к изобретениювляется гамма-камера, содержащая,БО 1 12212 налов, причем кристалл одной поверхностью оптически сочленен с фотокатодами ФЗУ, выходы каждого из которыхсоединены с системой обработки сигналов, о т л й ч а ю щ а я с я тем,что, с целью улучшения пространственного разрешения, на поверхности кристалла, противоположной поверхностисочленения с ФЭУ, выполнены проточкипод центрами каждого ФЭУ, оси симметрии которых совпадают с осями симметрии ФЭУ, а поверхности проточеквыполнены в виде поверхности телвращения..йлоский сцинтилляционный кристалл,матрицу ФЭУ и систему обработки сигналов, причем кристалл одной поверхностью через световод,содержащий конические проточки, оптически сочленен сфотокатодами ФЭУ, щыходы каждого из которых соединены с системой обработки.сигналов, При этом на границах кони .ческих проточек происходйт преломление света, что позволяет изменятьколичество попадающих на фотокатодФЭУ фотонов света в зависимости от.местоположения сцинтилляции, а такжеот формы и материала заполнения проточки, что, в свою очередь, позволяет более гибко формировать зависимость амплитуды сигнала ФЭУ от положения сцинтилляции относительно осиФЭУ, а именно увеличивать крутизнуэтой зависимости, и тем самым улучшать линейность иэображения гаммакамеры, 1.122122Недостаток данной гамма-камерызаключается в том, что увеличениекрутизны зависимости амплитуды сигнала ФЭУ от местоположения сцинтилляциидостигается при одновременномуменьшении количества света, попадающего на Фотокатод, что уменьшаетобщий светосбор, и следовательно,ухудшает энергетическое разрешение,а так как пространственное разрешение пропорционально энергетическому,это приводит к частичному ухудшениюпространственного разрешения,Целью изобретения является улучшение пространственного разрешения.Эта цель достигается тем, что вгамма-камере, содержащей плоскийсцинтилляционный кристалл, матрицуФЭУ. и систему обработки сигналов, кристалл одной поверхностью.оптически сочленен с Фотокатодами ФЭУ,выходы каждого из которых соедийеныс системой обработки сигналов, на;поверхности кристалла, противоположной поверхности сочленения с ФЭУ,выполнены проточки под центрами каждого ФЭУ оси симметрии которых совпадают с осями симметрии ФЭУ, а поверхности проточек выполнены в ви 30де поверхности тел вращения, причемпрофиль поверхности вращения определяется конструкцией используемого детектора и рассчитывается, исходя изтребований предъявляемых к детектор35РуэСущность изобретения заключается в том, что гамма-кванты попадаютв кристалл со стороны поверхности спроточками и при низких энергиях поглощаются вблизи поверхности кристалла.При поглощении кванта в кристалле образуется световая вспьппка. Количество света (Фотонов), попадающеена фотокатоды кажцого ФЭУ-З, пропорционально телесному углу Ы подкоторым ФЭУ телесный угол, а следовательно, количество фотонов, от световой вспьппки уменьшается и амплитудасигнала ФЭУ уменьшается, Зависимостьамплитуды А сигнала ФЭУ от положенияХ световой вспьппки относительно осиФЭУ, являющаяся амплитудно-пространственной характеристикой ФЭУ (АПХ)имеет нелинейный характер,При наличии конических проточек вкристалле под центрами ФЭУ при изменении положения источника излученияотносительно центра ФЭУ телесныйугол Ы под которым ФЭУ "видит" све-,товспьппку, будет изменяться не только потому, что изменяется расстояниеХ от оси центра фЭУ (оЦ, но блаФфдаря проточкам и от изменения расстояния по оси 2 ФЭУ (о,), При этом изменение телесного угла, а следоватЕльно, амплитуда сигнала ФЭУ, из-заразличного расстояния по оси 2 внесколько раз больше, чем его изменение из-за различного расстояния Хот оси центра ФЭУ,На фиг,1 дана схема предлагаемого устройства.Сцинтилляционный кристалл 1 сопряжен с поверхностью световода 2, напротивоположной поверхности которого установлена матрица ФЭУ 3. Выходы ФЭУ подключены к системе обра-ботки сигналов 4На поверхностикристалла 1, противоположной сопрягаемой со световодом, выполнены конические проточки 5,Устройство работает следующимобразом,Гамма-кванты от коллимированногомоноэнергетического источника попадают в кристалл 1 со стороны плоскости, противоположной сопряженной сосветоводом 2. С помощью матрицы ФЭУи системы обработки сигналов определяется местоположение сцинтилляции,причем благодаря проточкам в кристалле определяется с лучшим разрешением, чем при наличии проточек всветоводе,На фиг,2 представлены АПХ ФЭУ,сопряженных со световодом, в котором выполнены проточки кривая6-АПХ первого ФЭУ, кривая 7-АПХ второго ФЭУ, кривая 8-АПХ (ФЭУ 1-ФЭУ 2,На фиг.З представлены АПХ ФЭУ,сопряженных со световодом беэ проточек, но с проточками в кристалле,максимальная глубина которых 5 мм(кривая 9-АЛХ первого ФЭУ, кривая10 - АПХ второго ФЭУ, а кривая11-АПХ - ФЭУ 2),При сравнении Фиг,2 и 3 видно,йА.,что крутизна АПХ ( ) на Фиг,3 в2,5 раза выше, чем на Фиг,2, т,е,изменение амплитуды ФЭУ при одинаковом изменении расстояния от осицентра ФЭУ до световспышки в 2,51221 про 10 чшается примерно обрати ьно крутизне АПХ ---ЙА ЙХглубины и Формы проФиля про вопяет оптимальным образом рмировать АПХ в области, центру ФЭУ, причем осуэто без потери света, как место в устройстве-прототиэна АПХ которого в обласВыбор точки поз активно Фо близкой к ществлять зто имеет типе, кру 5раза больше, Но известно, что пространственное разрешение 22 6ти, близкой к центру ФЭУ, минимальна.Увеличение крутизны зависимостиамплитуды сигнала ФЭУ от расстоянияот оси центра ФЭУ позволяет существенно улучшить пространственное разрешение гамма-камеры,В качестве базового объекта выбрана гамма-камера ГКС-.1, имеющаяпространственное разрешение 10 мм.Заявленное решение позволило получить пространственное разрешение4 мм в области центра ФЭУ.Для данной гамма-камеры наличиесветовода: в детекторе не являетсяобязательным, поэтому возможно улучшениепространственного разрешения в отсут.ствии световода,товние от цтиира ФЭУ Жа 2.УУ, см ор Л,Письман Техред Л,Олийнык Корректор О,КравцоваЭ Заказ 7 ВНИИПИ Го рстве 11Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгор Гагарина, 10 Тираж 353.. Подп ого комитета по изобретени 35, Москва, Ж, Раушская исиое ям и открытиям при ГКНТ СС наб., д. 4/5