一、21世纪的核医学探测器（论文文献综述）
武蕊,范东海,康阳,万鑫,郭晨,魏登科,陈冬雷,王涛,查钢强[1]（2021）在《半导体辐射探测材料与器件研究进展》文中指出自从1895年伦琴发现X射线以来,辐射探测技术快速发展,被广泛应用于医疗影像、安检安防、工业无损检测、核安全监测、资源勘探、基础科学和空间科学等诸多领域。从探测材料和工作原理划分,辐射探测器主要可分为气体探测器、闪烁体探测器和半导体探测器。本文从各类射线与半导体材料的相互作用以及半导体探测器工作原理和信号处理过程入手,探讨了不同辐射类型、不同应用需求对半导体辐射探测器的性能要求以及探测器设计要点,并按照元素族序的顺序对半导体材料在辐射探测领域的性能表现和研究进展进行了综述。
段洋洋[2]（2021）在《稀土掺杂GAGG粉体及陶瓷制备工艺与性能研究》文中认为闪烁材料是一类可以在高能粒子作用下发出可见光的功能材料。其在高能物理、核医学成像、地质勘探、安全检查等领域有着广泛的应用。开发高密度、高光输出、快衰减以及高抗辐照强度的闪烁材料成为科研工作者的探索方向。铈掺杂钆镓铝基（Ce:GAGG）闪烁材料为立方结构,其凭借高光输出、快衰减、短余辉等特性成为近几年来的研究热点。研究钆镓铝基闪烁陶瓷的制备工艺,开发高性能和高质量的GAGG闪烁陶瓷,对钆镓铝基闪烁材料的应用有重要的意义。本论文采用共沉淀法,以钆镓铝石榴石作为基质材料,通过引入Ce3+离子对Gd3+对进行取代,成功制备出Ce:Gd3Ga2Al3O12粉体,对制备的陶瓷粉体进行烧结工艺探索,合成了闪烁性能良好的Ce:GAGG陶瓷。主要研究内容如下:采用共沉淀法制备了含有Ce3+的前驱体产物,在制备过程对比了单一沉淀剂（氨水、碳酸氢铵）和组和沉淀剂（二者混合）对GAGG前驱体及粉体的物相结构、微观形貌、发光强度等性能的影响。确定了前驱体的晶型转变温度。在合成Ce:GAGG粉体过程,研究了盐浓度和沉淀剂配比、煅烧温度和时间、Ce3+掺杂量等条件对粉体性能的影响。实验发现,选用盐溶液浓度为0.5 M,混合沉淀剂摩尔比1:2（NH4CO3:NH4OH）,煅烧温度在1000℃,煅烧时间为2 h,得到的粉体形貌良好,类球形,粒径尺寸均匀（约为300 nm）。加入分散剂不会改变粉体物相结构,可以有效提高粉体的分散性。Ce3+离子掺杂量高于1%时,出现猝灭现象,发光强度下降。采用自制的Ce:GAGG粉体进行陶瓷烧结。研究了陶瓷制备过程烧结温度、烧结时间、基质中Ga-Al配比等因素对对陶瓷物相结构、微观形貌、致密度、透过率、衰减时间等性能的影响。实验发现粉体经1650℃灼烧2 h可获即可得成相良好、晶粒尺寸均匀、致密度较高的Ce:GAGG陶瓷。随Ga-Al配比中Ga含量的提升,发现吸收光谱中420-480 nm吸收带发生蓝移;343 nm附近激发峰向长波方向移动,443 nm附近激发峰向短波方向移动;530 nm附近发射峰向长波方向移动。测试了Ga:Al为2:3的样品,发现其具有58.3 ns的快衰减。
杨梅[3]（2021）在《稀土离子掺杂LiCaAlF6晶体生长与闪烁性能研究》文中研究指明闪烁材料能够将高能射线或高能粒子转化为紫外或可见荧光脉冲,是辐射探测的关键材料。其中LiCaAlF6是一种具有三方晶系的用于中子探测的无机闪烁晶体,由于它具有较低的有效原子序数(Zeff=14)和密度（ρ=2.989 g/cm3）,对γ辐射的灵敏度较低,有利于减少晶体对γ射线的吸收、富含6Li,与热中子相互作用率高、几乎不潮解,与其他易潮解卤化物相比有明显优势、在中子辐照下,Eu掺杂LiCaAlF6具有29,000 ph/n的高光输,Ce掺杂LiCaAlF6具有28 ns的快衰减时间,可以满足不同的应用需求。基于这些特点,稀土离子掺杂的LiCaAlF6晶体有望成为新一代的中子探测闪烁材料。本论文主要针对稀土离子掺杂LiCaAlF6晶体的生长、均匀性、光学及闪烁性能、缺陷、共掺杂改性等问题展开研究,主要分为以下三个部分:摸索出合适的原料预处理工艺和晶体生长参数,通过加入籽晶接种,利用非真空坩埚下降法成功生长出φ25 mm×90 mm的LiCaAlF6:Eu单晶,所长晶体无色透明且无裂纹。X射线衍射证实其为三方晶系,空间群为P3?1c的LiCaAlF6单晶相。研究了该晶体中Eu离子的分凝情况。发现了LiCaAlF6:Eu晶体中同时存在Eu2+和Eu3+,其中Eu2+占多数。在γ射线辐照下,LiCaAlF6:Eu晶体的光输出为23,800±2000 ph/Me V,闪烁衰减时间为1.64μs。利用热释光测试手段研究了在非真空条件下生长的Eu掺杂LiCaAlF6晶体中的缺陷结构。通过对LiCaAlF6:Eu晶体尾部不透明区域和中间透明区域的物相分析,揭示了晶体尾端的杂质来源。研究了大尺寸LiCaAlF6:Eu晶体中Eu离子沿轴向和径向的分布情况,对比了Eu离子分布对LiCaAlF6晶体光学和闪烁性能的影响。其中Eu沿径向分布较均匀,而在轴向上越靠近籽晶端,性能越差。利用非真空坩埚下降法生长了1at%Eu、2at%Eu、2.5at%Eu、3at%Eu和5at%Eu掺杂浓度的LiCaAlF6:Eu单晶,最高闪烁效率在2at%Eu-2.5at%Eu浓度下获得。以2at%Eu的最佳浓度与同价或异价离子共掺杂,研究了共掺杂对LiCaAlF6:Eu晶体的光学性质、闪烁性能以及缺陷结构的影响。发现共掺杂Cu+、Ba2+或Mg2+不会改变LiCaAlF6:Eu晶体的光学性质,发光中心离子仍为Eu2+离子和Eu3+离子。Eu2+-Cu+共掺可有效提升LiCaAlF6:Eu晶体的闪烁效率,光输出可达29,200±2000 ph/Me V。而Eu2+-Mg2+和Eu2+-Ba2+共掺杂对LiCaAlF6:Eu晶体的闪烁性能影响可忽略不计。同时探讨了共掺杂影响LiCaAlF6:Eu晶体闪烁性能的根本原因。利用非真空坩埚下降法生长了LiCaAlF6:2at%Ce、LiCaAlF6:3at%Sm和LiCaAlF6:0.5at%Pr晶体,开展了其他离子掺杂LiCaAlF6晶体的发光机理和闪烁性能研究。结果发现Ce掺杂LiCaAlF6晶体的发光中心为Ce3+离子,在γ射线辐照下的光输出较低（1,000±100 ph/Me V）,但具有快衰减（45 ns）。Sm掺杂LiCaAlF6晶体的透过率大于90%,发光中心为Sm2+和Sm3+,发光范围为550 nm-800 nm;Pr掺杂LiCaAlF6晶体的透过率大于80%,发光中心为Pr3+。这两种晶体均未探测到γ射线辐照的全能峰。
陈思,史继云,王凡[4]（2020）在《加强我国核医学分子影像技术的自主创新发展》文中指出核医学影像在疾病的诊断、分期、预后、疗效评价以及指导个体化治疗方面发挥着不可替代的作用,已在临床广泛应用.核医学影像的发展取决于显像剂和显像设备的不断进步.我国核医学已走过60多年的发展历程,完成了药物和设备的从进口到国产替代的转变,如今进入自主创新的发展阶段.本文叙述了放射性药物和核医学影像仪器的发展和现状,并对我国核医学的发展进行了展望.
刘馨[5]（2020）在《基于Delaunay三角网的辐射场可视化研究》文中研究表明目前,核技术在医学领域的应用越来越广泛,如放射性核素显像、内照射治疗技术等。然而,在对患者进行诊疗的过程中,可能会给其他患者、患者家属、尤其是医务人员造成额外的辐射照射,对其带来辐射危害。将可视化技术应用于辐射防护领域,可以使医务人员更直观地了解辐射场的分布,降低辐射风险。常见的辐射场可视化方法分为正演还原方法和反演还原方法两种。正演还原方法,如蒙特卡洛方法和点核积分法,不适用于核医学科这类放射源位置和活度等信息不明的环境;常见的反演还原方法为插值拟合法,其计算量较大且不能很好地贴合辐射场的特性。本文将二维插值法中的Delaunay三角划分法和数学构造法中的辐射剂量占优构造还原理论相结合,构造出符合辐射场特性的“Delaunay三角网+构造还原”法（“Delaunay triangulation&Structural reduction”method,后文简称“D&SR”法）,以少量采样数据反演核医学科内辐射场的剂量分布,实现二维平面上的辐射场可视化,本文主要研究内容和结果如下:（1）利用蒙特卡洛模拟软件Geant4搭建了核医学科房间模型,并在房间内设置了4个放射源和77个尺寸为?76.2mm×76.2 mm的Na I（Tl）探测器。利用Geant4对Na I（Tl）探测器全能峰计数率的角响应值进行刻度,并利用全能谱法将77个Na I（Tl）探测器所测量到的能谱转换为采样点处的总空气吸收剂量率,获得77个采样点数据。（2）本文研究了Delaunay三角划分法和辐射剂量占优构造还原理论。选择以逐点插入法作为Delaunay三角网的构网方法,以叉乘法作为Delaunay三角网中插入点的位置判定方法,并优化了传统的辐射剂量占优构造还原理论,使其适用于Delaunay三角网。（3）将77个采样点中16个采样点数据作为原始数据,分别通过“D&SR”法和克里金插值法在二维平面上进行辐射场重构。将剩余61个采样点数据作为对比数据,与同一坐标处的重构数据相比较。误差分析结果表明,“D&SR”法的平均相对误差为6.37%,最大相对误差为16.21%;克里金插值法重构结果的平均相对误差为9.87%,最大相对误差为38.13%。同时,可视化结果表明,“D&SR”法对辐射场的反演更精准。
马志国[6]（2020）在《基于激光加速电子源的光核医用同位素产生模拟研究》文中认为近年来,《自然》杂志多次报道医用放射性同位素短缺危机,研究用于生产同位素的新途径迫在眉捷。随着超强超短脉冲激光器技术的不断革新与发展,光核同位素产生被视为一种非常有效和现实的途径来提供放射性同位素,用于核医学、分子影像学、分子生物学以及其它基础科学和应用研究。本论文为基于激光加速电子源的光核医用同位素产生模拟研究,论文由以下五个章节组成:第一章:绪论。简要介绍了放射性同位素在医学中应用以及常规的产生方式;随着超强超短激光技术的发展,为超强激光诱发光核反应产生医用同位素产生提供了有利的的技术条件;最后介绍了国内外在强激光诱发的γ辐射机理的研究成果和进展。第二章:感兴趣的光核医用同位素的选择与产生。我们详细介绍了几种感兴趣医用同位素的选择,讨论了光核医用同位素的产生机制及其光核产生截面。模拟使用的光核医用同位素产生机制中主要为光中子反应和光质子反应,使用TALYS程序计算了几种医用同位素（69Ge、68Ga、64,62Cu、47,44Sc）的产生截面。第三章:感兴趣的光核医用同位素的选择与产生。主要概括为超强超短激光加速的大电荷量高能电子源-轫致辐射γ源。首先,采用3D-PIC（3D-Particle in cell）粒子模拟程序构建了超强超短激光加速大电荷量电子源的物理模型。模拟研究340 TW的超强超短激光与0.1-1.5 nc范围内NCD（Near critical density）的等离子体相互作用过程,并讨论等离子密度对加速电子束的影响。其次,基于蒙特卡罗（MC）程序-Geant4软件包构建基于激光加速电子源-轫致辐射γ源物理模型。将激光加速得到的大电荷量电子源作为入射粒子源,研究等离子体密度和靶原子序数对轫致辐射γ能谱影响。第四章:激光加速电子源驱动的光核医用同位素产生。我们采用Geant4软件包构建基于激光加速电子源驱动的光核医用同位素产生物理模型,开展了感兴趣医用同位素69Ge、68Ga、64,62Cu和47,44Sc的光核产生研究。模拟诊断等离子体密度、转换靶（钽靶）和目标靶厚度对光核反应产额的影响;以及医用同位素活度与辐照时间和激光重复频率依赖关系。第五章:激光加速电子源驱动的光核医用同位素产生实验方案。拟利用百太瓦量级激光装置星光Ⅲ,开展皮秒/飞秒超强激光驱动光核医用同位素产生实验。实验分为在线辐照和离线测量两部分,并对离线测量所使用的高纯锗探测器进行效率刻度模拟。本论文采取的强激光驱动光核反应的方法具备生产感兴趣医用同位素的能力。为基于桌面型的激光加速器的光核反应实验研究提供积极的理论指导,并为医用同位素生产提供潜在的物理方案。
路顺茂[7]（2020）在《新型半球壳式电极硅探测器阵列的性能研究》文中提出随着半导体科学技术和材料工艺的飞速发展,越来越多的新型半导体材料探测器开始进入人们的视野。最常用的半导体材料是锗和硅,在半导体探测器这个大家庭中,硅基半导体探测器扮演着重要的角色,因其灵敏度高等电学性能的优势,而被广泛应用于光子及辐射环境下高能粒子的探测。现如今,传统三维沟槽探测器的种类繁多,对其进行的研究也更为深入,但传统三维沟槽探测器死区比例过大等缺点一直没有得到有效的解决,本文提出的新型半球壳式电极硅探测器可以有效解决这些缺点。本文通过对新型探测器的结构设计、全耗尽电压、电容和电荷收集等参数表征,来探讨其相对于传统三维沟槽探测器电学性能方面的优势,并对新型探测器的阵列做了初步研究。本文主要的研究内容如下:（1）对新型半球壳式电极硅探测器的结构设计理念进行了阐述和研究。通过调研关于传统三维沟槽探测器的文献我们发现,传统三维沟槽探测器存在死区过大,且电极间距依赖于角度θ,致使其出现电场分布不均匀等缺点。依据新型探测器的应用领域,确定了探测器基体的N型掺杂类型;通过对P-N结位置的全耗尽电压大小的计算对比,确定了P-N结位于外围的电极位置选取。通过这些研究,最终确定了新型半球壳式电极硅探测器的结构模型。（2）对新型探测器结构模型建立电学性能计算方法,并在Silvaco-TCAD中,对无辐照条件下的新型探测器进行相应的电学性能模拟仿真,我们发现,半径和厚度为50μm的新型探测器全耗尽电压较小,能耗较低,在无辐照情况下其全耗尽电压为8 V,低于相同尺寸传统三维沟槽探测器的全耗尽电压;新型探测器的电容只与自身结构有关,且探测器电容越低相应的噪声也会越小;在无辐照情况下其电容大小为3.2 f F,远低于传统三维沟槽探测器的电容大小;针对新型探测器的特殊结构,推导建立了电荷收集模型,运用Silvaco-TCAD仿真软件对新型探测器的电场进行了模拟仿真,并对半球电极内的比重场进行了仿真和对比,得到不同角度θ的比重场分布曲线走势接近,且仿真得到的曲线与理论曲线可以较好吻合。（3）对新型探测器阵列电学性能的研究发现,其电势分布均匀,且电场分布与探测器结构单元的电场分布大致相同,未受到相邻单元的影响,通过对全耗尽电压的研究发现,阵列的全耗尽电压较结构单元相对降低,这可能是由于相邻单元多个阳极的共同影响。
袁波[8]（2020）在《基于蒙特卡罗模拟的PET研究》文中研究说明正电子发射断层成像是先进的大型功能性成像医疗设备,在肿瘤学、神经学、心血管学、以及药物研发等领域有着重要的应用价值。NEMA NU2-2012是美国电气制造商协会针对PET制定的性能测试标准。GATE是由open GATE协作组织开发的专用于核医学仪器的蒙特卡罗模拟工具。本文利用GATE工具依据NEMA NU2-2012标准对三款PET进行了模拟研究,研究主要分为三部分。第一,对GE Discovery MI、Philips Vereos、Biograph Vision三款顶级商业PET在GATE中进行建模仿真,通过分析模拟数据得到模拟的散射分数、灵敏度。将模拟值与文献中的实验值进行比较,验证说明对PET系统模拟的可靠性。第二,在建模可靠的基础上,研究不同轴向长度对散射分数、灵敏度的影响。具体做法就是逐步增加这三款PET探测器的轴向长度,直到2 m左右,得到每一个轴向长度的散射分数、灵敏度。第三,研究不同晶体对散射分数、灵敏度的影响。以最初的轴向长度为原型,其它条件不变,模拟六种不同的晶体材料包括LYSO,LSO,GSO,YAP,Ce Br3和Lu AP对散射分数、灵敏度的影响。结果表明本文利用GATE搭建的PET模型在散射分数、灵敏度方面与文献中的实验测量值吻合,说明了模拟结果的可靠性。随着轴向长度的增加,灵敏度也在增加,但是这种增加是非线性的,并且在某一长度变化最明显,不同型号PET对应变化最明显的轴向长度也是不同的。六种不同晶体材料中,Lu AP的灵敏度最高,LSYO与LSO两种晶体表现类似,YAP晶体的灵敏度最小。轴向长度和晶体材料对散射分数没有明显的影响。课题研究了PET轴向长度和探测器晶体材料对散射分数、灵敏度的影响,对于PET性能的进一步提升和降低研发成本均具有积极意义。
宿东祥[9]（2020）在《基于Miz702开发板的PET数据采集系统设计》文中认为正电子发射断层成像（Positron Emission Computer Tomography,PET）在治疗肿瘤、心血管等疾病发挥着越来越重要的作用,它结合了核医学的优势,能无创、动态、定量检测活体的血流和代谢情况,是一款功能成像的大型医疗设备。随着核电子学的发展,人们对PET性能要求日益增高。为使PET数据采集系统具有更快的速度、更高的准确性、方便与其他设备联合使用,本文采用了基于Xilinx Zynq芯片的Miz702开发板来代替传统PET数据采集箱。使用Vivado 2016软件设计芯片电路,通过SDK进行数据测试。首先测定已知数据的传输速度和准确度,然后设计点源放射性实验模拟病人真实情况,搭建硬件实验平台,最后把采集到的数据传送到上位机软件中,利用软件对探测器性能、数据符合、灵敏度、分辨率进行测试。第一步使用Vivado 2016软件对开发板进行调试和程序烧写。调试时先设计系统Block Design图,然后对DMA（Direct Memory Access）IP核和FIFO（First in First out）IP核进行引脚和参数配置,最后和SDK联合使用,测试DMA IP核数据包收发速度和准确度。结果表明:数据在传输的过程中准确度无误,平均速度为150MB/s,满足临床上对数据包收发速度的要求。烧写程序时,本文设计了基于TCP/IP传输协议的Flash bin文件的方法,支持远程在线调试和更新。下一步设计了采集系统前端的探测器模块,使用BGO晶体,每块晶体采用8*8的分光模式,根据分光模式设计8×8阵列的电阻读出电路。ADC模数转换使用的是AFE5805芯片,给出了芯片的工作原理图,解决了芯片工作时的时钟问题。下位机和上位机之间的数据传输基于千兆网络传输,使用的数据传输协议为TCP/IP协议。上位机软件设计是基于VS2010的MFC功能,该软件主要功能是对采集的数据进行目的性分析,实现数据的实时显示等。最后设计了数据采集系统框图,并对系统进行了硬件测试,测试时使用的放射源为人工22Na正电子放射源,为了防止测试时高压电源出现意外情况损毁设备,本文设计了高压电源保护系统。数据采集传输完成后,利用上位机软件对探测器的性能、系统的空间分辨率（包括2D、3D）、系统的整体灵敏度进行了测试。实验结果表明:该数据采集系统在数据收发的速度、准确度、抗干扰性能方面满足设计要求,在系统空间分辨率和灵敏度上,达到了临床PET数据采集系统的标准。
任超[10]（2019）在《全国正电子发射计算机断层扫描类设备配置使用情况研究》文中研究指明目的:PET显像是可获得患者机体代谢的功能医学影像,主要显像原理包括测量葡萄糖代谢、血液灌注量或组织器官耗氧量等。计算机断层扫描（Computed Tomography,CT）主要提供机体解剖结构信息,介入使用血管造影剂时,还提供血流和组织通透性信息。PET/CT成像技术,将两种成像方式结合,同时提供解剖结构和分子代谢信息。随着近20年来PET的应用,其在肿瘤、心脏和神经系统疾病中的临床应用价值得到了广泛认可。我国卫生健康部门长期关注人民生活水平改善,为满足国民对医疗卫生资源的需求,逐步增加了对高新医疗技术的引入和应用,作为影像设备的前沿技术,PET/CT一直是重点配置和采购项目,分布配置总体尚可控且合理。但是随着PET/CT配置数量的增多,个别医疗机构存在盲目增加选配件、选配件使用效率低下的现象,监管层面需要有一定的引导性政策,以规范医疗机构对PET/CT选配件的临床应用。方法:本文系统调研全国已采购正电子发射计算机断层扫描仪类设备单位,调研内容包含医疗机构基本信息及设备配件配置使用情况。调研对象为2016年12月底已装机且装机时间大于1年（包含1年）PET/CT使用单位153家。实验方法通过文献法了解2008.1-2016.12PET/CT科研使用情况;通过问卷调查法,了解设备配置及2008-2015年临床使用情况,并对收集的资料进行统计学分析。结果:本次调查结果基本反映我国PET/CT配件使用现状,使用情况与PET/CT临床及科研实际需求吻合,配置不足与闲置浪费现象并存。结论:根据临床及科研要求调整、完善、优化配件配置方法,有助于进一步发掘PET/CT使用潜力。
二、21世纪的核医学探测器（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、21世纪的核医学探测器（论文提纲范文）
（1）半导体辐射探测材料与器件研究进展（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 辐射与物质的相互作用 |
| 1.1 α粒子和β射线 |
| 1.2 X射线和γ射线 |
| 1.3 中 子 |
| 2 半导体辐射探测器的原理、性能和设计 |
| 2.1 半导体探测器的工作原理 |
| 2.2 半导体材料对辐射探测性能的影响 |
| 2.3 半导体辐射探测器的设计要点 |
| 2.3.1 X射线探测器 |
| 2.3.2 伽马射线探测器 |
| 2.3.3 α粒子探测器 |
| 2.3.4 β射线探测器 |
| 2.3.5 中子探测器 |
| 3 典型的半导体辐射探测材料 |
| 3.1 ⅣA族 |
| 3.1.1 锗基和硅基探测器 |
| 3.1.2 金刚石和碳化硅探测器 |
| 3.2 ⅢA-ⅤA族 |
| 3.2.1 砷化镓探测器 |
| 3.2.2 氮化硼和锑化铟探测器 |
| 3.3 ⅡB-ⅥA族 |
| 3.3.1 碲化镉、碲锌镉和碲锰镉探测器 |
| 3.3.2 非晶硒探测器 |
| 3.4 其他族序 |
| 3.4.1 钙钛矿探测器 |
| 3.4.2 溴化铊和含碘半导体探测器 |
| 4 半导体辐射探测器的发展 |
| (1)半导体辐射探测材料的制备和处理。 |
| (2)半导体辐射探测器的设计与制备。 |
| (3)辐射探测与成像系统集成与应用开发。 |
（2）稀土掺杂GAGG粉体及陶瓷制备工艺与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 无机闪烁材料概述 |
| 1.2.1 闪烁体基本原理 |
| 1.2.2 闪烁体的性能参数 |
| 1.2.3 闪烁材料的应用 |
| 1.3 无机闪烁材料的发展 |
| 1.4 稀土掺杂钆镓铝闪烁陶瓷概述 |
| 1.4.1 钆镓铝闪烁陶瓷简介 |
| 1.4.2 稀土掺杂钆镓铝粉体的制备方法 |
| 1.4.3 钆镓铝闪烁陶瓷的制备流程 |
| 1.4.4 钆镓铝闪烁陶瓷的研究进展 |
| 1.5 本论文研究内容及研究意义 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验药品和实验仪器 |
| 2.2 实验流程 |
| 2.3 表征与测试 |
| 第3章 Ce:GAGG前驱体及粉体的制备与性能表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Ce:GAGG前驱体及粉体的的制备 |
| 3.3 Ce:GAGG前驱体性能表征 |
| 3.4 Ce:GAGG粉体的制备与表征 |
| 3.4.1 盐浓度对粉体性能的影响 |
| 3.4.2 沉淀剂比例对粉体性能的影响 |
| 3.4.3 分散剂对粉体性能的影响 |
| 3.4.4 煅烧温度对粉体性能的影响 |
| 3.4.5 煅烧时间对粉体性能的影响 |
| 3.4.6 铈离子掺杂量对粉体性能的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 Ce:GAGG陶瓷的制备与表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Ce:GAGG陶瓷的制备 |
| 4.3 烧结温度对陶瓷的影响 |
| 4.4 烧结时间对陶瓷的影响 |
| 4.5 Ga:Al配比对Ce:GAGG陶瓷性能的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）稀土离子掺杂LiCaAlF6晶体生长与闪烁性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 闪烁材料概述 |
| 1.1.1 闪烁材料的发展 |
| 1.1.2 无机闪烁晶体的发光机理 |
| 1.1.3 闪烁晶体的表征参数 |
| 1.1.4 闪烁晶体的应用 |
| 1.2 中子探测技术概述 |
| 1.2.1 中子探测原理 |
| 1.2.2 中子探测材料 |
| 1.3 晶体生长方法 |
| 1.3.1 提拉法 |
| 1.3.2 下降法 |
| 1.4 本课题选题依据和研究内容 |
| 1.4.1 LiCaAlF_6晶体的研究历史与现状 |
| 1.4.2 LiCaAlF_6 晶体的特性 |
| 1.4.3 LiCaAlF_6中存在的主要问题 |
| 1.4.4 研究目标 |
| 1.4.5 研究内容和关键科学问题 |
| 第2章 实验内容与实验方法 |
| 2.1 技术路线 |
| 2.2 晶体生长 |
| 2.3 主要分析测试手段 |
| 2.3.1 结构分析 |
| 2.3.2 成分分析 |
| 2.3.3 光学性质测试 |
| 2.3.4 闪烁性能测试 |
| 2.3.5 缺陷分析 |
| 第3章 Eu掺杂LiCaAlF_6晶体的生长、结构及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 LiCaAlF_6:Eu晶体自发成核生长及性能研究 |
| 3.2.1 原料制备 |
| 3.2.2 自发成核生长 |
| 3.2.3 结构及成分分析 |
| 3.2.4 光学性质 |
| 3.2.5 闪烁性能 |
| 3.2.6 缺陷分析 |
| 3.3 LiCaAlF_6:Eu晶体籽晶定向生长及均匀性研究 |
| 3.3.1 籽晶定向生长 |
| 3.3.2 物相分析 |
| 3.3.3 轴向分布 |
| 3.3.4 径向分布 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 LiCaAlF_6:Eu晶体闪烁性能的调控方法与优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Eu掺杂浓度优化研究 |
| 4.2.1 不同浓度Eu晶体生长 |
| 4.2.2 成分分析 |
| 4.2.3 光学性质 |
| 4.2.4 闪烁性能 |
| 4.2.5 缺陷分析 |
| 4.3 退火对LiCaAlF_6:Eu性能影响研究 |
| 4.3.1 空气气氛下退火 |
| 4.3.2 还原条件下退火 |
| 4.4 Eu与同价或异价离子共掺杂研究 |
| 4.4.1 Eu-Cu共掺杂 |
| 4.4.2 Eu-Ba、Eu-Mg共掺杂 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 Ce、Sm、Pr掺杂LiCaAlF_6晶体的生长与性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Ce~(3+)掺杂LiCaAlF_6晶体的生长和性能研究 |
| 5.2.1 成分分析 |
| 5.2.2 光学性质 |
| 5.2.3 闪烁性能 |
| 5.2.4 缺陷分析 |
| 5.3 Sm~(3+)掺杂LiCaAlF_6晶体的生长和性能研究 |
| 5.3.1 光学性质 |
| 5.3.2 闪烁性能 |
| 5.3.3 缺陷分析 |
| 5.4 Pr~(3+)掺杂LiCaAlF_6晶体的生长和性能研究 |
| 5.4.1 光学性质 |
| 5.4.2 闪烁性能 |
| 5.4.3 缺陷分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（4）加强我国核医学分子影像技术的自主创新发展（论文提纲范文）
| 1 核医学影像技术的发展历程 |
| 2 核医学影像进入分子影像发展阶段 |
| 3 我国核医学的发展及未来 |
（5）基于Delaunay三角网的辐射场可视化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.1.1 核医学的发展现状 |
| 1.1.2 医疗辐射的危害 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 正演还原辐射场 |
| 1.2.2 反演还原辐射场 |
| 1.3 本文主要研究内容及论文章节安排 |
| 第2章 辐射场模拟设计 |
| 2.1 γ 射线与物质作用的主要方式 |
| 2.2 蒙特卡洛方法及Geant4程序介绍 |
| 2.2.1 蒙特卡洛方法介绍 |
| 2.2.2 蒙特卡洛模拟软件Geant4介绍 |
| 2.3 核医学科模型的搭建 |
| 2.3.1 放射源类型及活度 |
| 2.3.2 探测器的选择 |
| 2.3.3 房间模型及探测器布置 |
| 2.4 能谱-剂量转换方法 |
| 2.4.1 贝克公式计算剂量率的方法 |
| 2.4.2 G(E)函数计算剂量率的方法 |
| 2.4.3 全能峰法 |
| 第3章 Delaunay三角剖分方法介绍 |
| 3.1 Delaunay三角网的定义和性质 |
| 3.2 Delaunay三角网的构网方法 |
| 3.2.1 三角网生成法 |
| 3.2.2 分治法 |
| 3.2.3 逐点插入法 |
| 3.2.4 构网方法的比较 |
| 3.3 插入点位置判定方法 |
| 3.3.1 同向法 |
| 3.3.2 向量系数法 |
| 3.3.3 面积法 |
| 3.3.4 叉乘法 |
| 3.4 LOP优化方法 |
| 第4章 插入点辐射剂量还原方法 |
| 4.1 二维插值方法 |
| 4.1.1 二维规则点插值方法 |
| 4.1.2 二维离散点插值方法 |
| 4.2 辐射剂量占优构造还原理论 |
| 4.3 改进辐射剂量占优构造还原理论 |
| 第5章 基于Delaunay三角网的辐射场可视化方法 |
| 5.1 等值点的提取 |
| 5.2 等值线的平滑 |
| 5.2.1 分段三次多项式法 |
| 5.2.2 张力样条法 |
| 5.2.3 Bezier函数法 |
| 5.3 等值区的构造 |
| 5.4 等值区的颜色填充 |
| 第6章 可视化结果分析及误差分析 |
| 6.1 模拟取样点的剂量转换 |
| 6.2 可视化结果分析 |
| 6.3 误差分析 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（6）基于激光加速电子源的光核医用同位素产生模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 同位素的医学应用 |
| 1.1.2 超强超短激光技术的发展 |
| 1.1.3 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 第2章 感兴趣的光核医用同位素 |
| 2.1 医用同位素的选择 |
| 2.2 医用同位素的光核产生 |
| 2.2.1 光核产生机制 |
| 2.2.2 光核产生截面 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 大电荷量的激光加速电子源及其轫致辐射产生 |
| 3.1 大电荷量的激光加速电子源 |
| 3.2 高通量的轫致辐射源 |
| 3.2.1 轫致辐射产生机制 |
| 3.2.2 等离子体密度对轫致辐射谱的影响 |
| 3.2.3 转换靶原子序数对轫致辐射谱的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 激光加速电子源驱动的光核医用同位素产生 |
| 4.1 等离子体密度对光核产额的影响 |
| 4.2 转换靶对光核产额的影响 |
| 4.3 目标靶厚度对光核产额的影响 |
| 4.4 辐照时间对医用同位素活度的影响 |
| 4.5 激光重复频率对医用同位素活度的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 激光加速电子源驱动光核医用同位素产生实验方案 |
| 5.1 实验目的 |
| 5.2 实验平台及布局 |
| 5.3 实验内容 |
| 5.3.1 在线辐照方案 |
| 5.3.2 离线测量方案 |
| 5.3.3 探测器效率刻度 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 论文展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的科研成果 |
| 致谢 |
（7）新型半球壳式电极硅探测器阵列的性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 硅探测器概述 |
| 1.1.2 硅探测器的发展历史 |
| 1.2 硅探测器的应用及国内外研究现状 |
| 1.2.1 硅探测器的应用 |
| 1.2.2 当代探测器的国内外发展现状 |
| 1.3 研究内容及意义 |
| 第2章 仿真软件及新型半球壳式电极硅探测器的结构设计 |
| 2.1 Silvaco仿真软件介绍 |
| 2.2 基本半导体方程 |
| 2.2.1 Poisson方程 |
| 2.2.2 电流连续性方程 |
| 2.2.3 载流子方程 |
| 2.3 基本物理模型 |
| 2.3.1 SRH复合模型 |
| 2.3.2 俄歇复合模型 |
| 2.4 探测器结构设计 |
| 2.4.1 探测器工作原理 |
| 2.4.2 新型探测器几何模型选择 |
| 2.4.3 新型探测器的硅体材料选择和P-N结位置选取 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 新型半球壳式电极硅探测器的全耗尽电压与电容 |
| 3.1 新型探测器的全耗尽电压 |
| 3.1.1 新型探测器半球内全耗尽电压计算模型 |
| 3.1.2 新型探测器全耗尽电压模拟仿真 |
| 3.1.3 与传统三维沟槽探测器全耗尽电压的对比 |
| 3.2 新型探测器电容的影响因素 |
| 3.2.1 探测器电容的构成 |
| 3.2.2 电容与探测器结构的关系 |
| 3.2.3 电容与外加偏压的关系 |
| 3.2.4 电容与中央电极尺寸的关系 |
| 3.2.5 与传统三维探测器的电容比较 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 电荷收集模型的建立与仿真结果 |
| 4.1 Ramo定理 |
| 4.1.1 Ramo理论的推导 |
| 4.1.2 Ramo定理对新型探测器的物理意义 |
| 4.2 电荷收集模型的推导 |
| 4.3 新型探测器的电场及比重场模拟仿真 |
| 4.3.1 电场的模拟仿真及分析 |
| 4.3.2 比重场的TCAD仿真及结果分析 |
| 4.4 新型探测器电荷收集的处理方法 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 新型探测器阵列的电学性能表征 |
| 5.1 探测器阵列的选择 |
| 5.2 阵列的电势和电场分布 |
| 5.2.1 阵列的电势分布 |
| 5.2.2 阵列的电场分布 |
| 5.3 阵列的全耗尽电压 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
| 附录A:Silvaco Dev Edit语句 |
| 附录B:Silvaco Atlas语句 |
（8）基于蒙特卡罗模拟的PET研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 医学成像仪器的分类 |
| 1.2 核医学仪器PET |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 论文章节安排 |
| 2 PET成像原理 |
| 2.1 核物理基础 |
| 2.2 探测器和光电倍增管 |
| 2.3 符合类型 |
| 2.4 数据校正 |
| 2.5 图像重建 |
| 2.6 PET性能参数 |
| 3 蒙特卡罗模拟工具GATE |
| 3.1 蒙特卡罗模拟工具的分类 |
| 3.2 GATE介绍 |
| 3.3 GATE平台的搭建 |
| 3.3.1 ROOT安装 |
| 3.3.2 Geant4安装 |
| 3.3.3 GATE安装 |
| 3.3.4 vGATE的安装 |
| 3.4 GATE的使用 |
| 3.4.1 设置几何 |
| 3.4.2 材料 |
| 3.4.3 系统 |
| 3.4.4 物理过程 |
| 3.4.5 设置数字化模块 |
| 3.4.6 放射源 |
| 3.4.7 获取数据 |
| 4 模拟过程和结果 |
| 4.1 NEMA标准 |
| 4.1.1 灵敏度 |
| 4.1.2 散射分数 |
| 4.2 模拟的三款PET |
| 4.3 模拟过程 |
| 4.4 模拟结果 |
| 4.4.1 散射分数 |
| 4.4.2 灵敏度 |
| 5 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 致谢 |
（9）基于Miz702开发板的PET数据采集系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.3 论文结构安排 |
| 2 PET工作原理 |
| 2.1 PET原理介绍 |
| 2.2 PET系统组成 |
| 2.2.1 前端电子学系统 |
| 2.2.2 数据采集系统 |
| 2.2.3 图像重建系统 |
| 3 数据采集系统设计 |
| 3.1 开发板介绍 |
| 3.2 开发平台搭建 |
| 3.2.1 Vivado软件介绍 |
| 3.2.2 Block Design图设计 |
| 3.2.3 SDK程序调试 |
| 3.3 探测器读出电路 |
| 3.4 ADC模数转换电路 |
| 3.4.1 数据采集原理 |
| 3.4.2 模数转换原理 |
| 3.4.3 ADC时钟电路 |
| 3.5 TCP/IP网线传输设计 |
| 3.5.1 TCP网络传输参数设置 |
| 3.5.2 网络接口 |
| 3.5.3 SiTCP网络IP核 |
| 3.5.4 基于TCP的 QSPI Flash bin文件网络烧写 |
| 3.6 数据采集系统框架图 |
| 4 数据采集系统搭建及软件设计 |
| 4.1 硬件搭建 |
| 4.2 同步时钟设计 |
| 4.3 高压电源保护模块设计 |
| 4.4 上位机软件设计 |
| 5 系统测试及结果分析 |
| 5.1 探测器性能测试 |
| 5.2 数据符合测试 |
| 5.3 系统灵敏度测试 |
| 5.4 系统空间分辨率测试 |
| 6 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（10）全国正电子发射计算机断层扫描类设备配置使用情况研究（论文提纲范文）
| 缩略表 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 前言 |
| 第1章 调研背景 |
| 1.1 PET/CT简介 |
| 1.1.1 成像原理 |
| 1.1.2 PET/CT的组成 |
| 1.1.3 PET/CT设备发展 |
| 1.1.4 PET/CT国内发展 |
| 1.2 中国医院购置PET/CT及临床应用现状 |
| 第2章 调研内容 |
| 2.1 调研对象 |
| 2.2 调研方法 |
| 2.2.1 问卷调研 |
| 2.2.2 文献调研 |
| 2.2.3 现场调研 |
| 2.2.4 其他 |
| 第3章 调研过程及总体情况 |
| 3.1 调研过程 |
| 3.2 问卷回收情况 |
| 3.3 区域性分析汇总 |
| 3.3.1 基于聚集度分析 |
| 3.3.2 基于基尼系数及洛伦兹曲线分析 |
| 3.3.3 基于泰尔指数分析 |
| 3.4 定性访谈调研汇总 |
| 3.5 现场调研汇总 |
| 3.5.1 图像质量评价 |
| 3.5.2 机械性能总体评价 |
| 3.5.3 设备稳定性调研 |
| 第4章 选配件应用情况 |
| 4.1 PET/CT购置单位基本信息汇总 |
| 4.1.1 PET显像剂使用情况 |
| 4.1.2 中文报告系统 |
| 4.2 PET/CT使用情况 |
| 4.2.1 日最大工作量 |
| 4.2.2 开机天数 |
| 4.2.3 使用效率 |
| 4.3 PET/CT常规显像 |
| 4.4 PET/CT特殊显像 |
| 4.5 PET/CT软件应用情况 |
| 4.5.1 PET相关软件应用情况 |
| 4.5.2 CT相关软件应用情况 |
| 4.5.3 PET/CT控制软件应用情况 |
| 4.5.4 图像后处理软件应用情况 |
| 4.5.5 其他 |
| 第5章 调研总结及建议 |
| 5.1 调研总结 |
| 5.2 政策建议 |
| 第6章 附录 |
| 6.1 基本信息调查问卷 |
| 6.2 选配件调查问卷 |
| 6.2.1 GE选配件调查问卷 |
| 6.2.2 PHILIPS选配件调查问卷 |
| 6.2.3 SIEMENS选配件调查问卷 |
| 6.2.4 联影选配件调查问卷 |
| 参考文献 |
| 综述 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、21世纪的核医学探测器（论文参考文献）
- [1]半导体辐射探测材料与器件研究进展[J]. 武蕊,范东海,康阳,万鑫,郭晨,魏登科,陈冬雷,王涛,查钢强. 人工晶体学报, 2021(10)
- [2]稀土掺杂GAGG粉体及陶瓷制备工艺与性能研究[D]. 段洋洋. 长春理工大学, 2021(02)
- [3]稀土离子掺杂LiCaAlF6晶体生长与闪烁性能研究[D]. 杨梅. 上海师范大学, 2021(07)
- [4]加强我国核医学分子影像技术的自主创新发展[J]. 陈思,史继云,王凡. 中国科学:生命科学, 2020(11)
- [5]基于Delaunay三角网的辐射场可视化研究[D]. 刘馨. 成都理工大学, 2020(04)
- [6]基于激光加速电子源的光核医用同位素产生模拟研究[D]. 马志国. 南华大学, 2020(01)
- [7]新型半球壳式电极硅探测器阵列的性能研究[D]. 路顺茂. 湘潭大学, 2020(02)
- [8]基于蒙特卡罗模拟的PET研究[D]. 袁波. 郑州大学, 2020(02)
- [9]基于Miz702开发板的PET数据采集系统设计[D]. 宿东祥. 郑州大学, 2020(02)
- [10]全国正电子发射计算机断层扫描类设备配置使用情况研究[D]. 任超. 北京协和医学院, 2019(02)