Поситрон Емісії Томографія (PET) сканери вимагають детекторів, які мінімують шум для отримання чітких зображень. Розробка низькошумних детекторів передбачає розуміння принципів виявлення сигналів та методів зменшення шуму. У цій статті розглянуто основні принципи та розрахунки, залучені до розробки таких детекторів.

Основи фундаментальних механізмів низько-неприйнятних детекторів

Низькозні детектори спрямовані на максимальне співвідношення сигналу (SNR). Це передбачає вибір матеріалів і компонентів, які генерують сильні сигнали при мінімізації електронного і теплового шуму. Основні джерела шуму включають тепловий шум, ударний шум і електронний шум від системи зчитування.

Ключові ключові характеристики дизайну

Проектування низько-незвісних детекторів передбачає оптимізацію декількох параметрів:

  • Material select: Використання ножиці з високою світловою врожайністю і швидкими декальними часами зменшує статистичні коливання.
  • Фотодетектори: Одержувач фотомультиплеерних труб (PMTs) або авальничих фотодіодів (APDs) з низьким струмом темного струму.
  • Електроніка:] Реалізація підсилювачів низького шуму та знеболювання для зменшення електромагнітних перешкод.
  • Temperature control: Датчики охолодження значно зменшується тепловий шум.

Розрахунок для зменшення шуму

Розрахунок фокусу на оцінці загального шуму і оптимізації параметрів, щоб мінімізувати його. Загальний шум (N) може бути приблизний, поєднуючи індивідуальні джерела шуму:

Н2] + N]2 + N]2 + Nелектроні]2

Де:

  • Нтермальний = √(4kTRB)
  • [B] = √(2eI{B)]
  • Nелектроні = залежна від специфікації підсилювача

Зменшення кожного компонента передбачає вибір матеріалів, електронний дизайн та управління температурами. Наприклад, зниження температури знижує N , при виборі високогаінових фотодетекторів мінімізації N.