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【2h】

Monte Carlo Simulation Study on the Time Resolution of a PMT-Quadrant-Sharing LSO Detector Block for Time-of-Flight PET

机译：用于飞行时间PET的PMT-象限共享LSO检测器块的时间分辨率的蒙特卡罗模拟研究

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We developed a detailed Monte Carlo simulation method to study the time resolution of detectors for time-of-flight positron emission tomography (TOF PET). The process of gamma ray interaction in detectors, scintillation light emission and transport inside the detectors, the photoelectron generation and anode signal generation in the photomultiplier tube (PMT), and the electronics process of discriminator are simulated. We tested this simulation method using published experimental data, and found that it can generate reliable results. Using this method, we simulated the time resolution for a 13 × 13 detector block of 4 × 4 × 20 mm3 lutetium orthosilicate (LSO) crystals coupled to four 2-inch PMTs using PMT-quadrant-sharing (PQS) technology. We analyzed the effects of several factors, including the number of photoelectrons, light transport, transit time spread (TTS), and the depth of interaction (DOI). The simulation results indicated that system time resolution of 360 ps should be possible with currently available fast PMTs. This simulation method can also be used to simulate the time resolution of other detector design method.
机译：我们开发了一种详细的蒙特卡洛模拟方法来研究飞行时间正电子发射断层扫描（TOF PET）探测器的时间分辨率。模拟了探测器中的伽玛射线相互作用，探测器内部的闪烁光发射和传输，光电倍增管（PMT）中的光电子产生和阳极信号产生以及鉴别器的电子过程。我们使用公开的实验数据测试了该模拟方法，发现它可以生成可靠的结果。使用这种方法，我们模拟了一个13×13探测器块的4×4×20 mm 3 原硅酸lut（LSO）晶体的时间分辨率，该晶体使用PMT象限共享与四个2英寸PMT耦合（PQS）技术。我们分析了几个因素的影响，包括光电子数，光传输，渡越时间扩散（TTS）和相互作用深度（DOI）。仿真结果表明，使用当前可用的快速PMT可以实现360 ps的系统时间分辨率。该模拟方法也可以用于模拟其他检测器设计方法的时间分辨率。

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