原创 【博客大赛】PET测试中2D-Map测试记录

测试条件：

          1、探测器使用3x5共享PMT模块，选择其中相邻的4个PMT作为测试用探测器，晶体模块使用9x10晶体阵列。

          2、前端电子：自行设计的FEE以及数字处理电子系统

         3、辐射源：Cs137

如图1所示，为整个探测器内部测试设置状态。

图1：探测设置

测试结果记录：

使用9x10测量2D-Map，图2是一开始FEE采样默认设置得到的结果，注意由于一开始没有注意FEE到SEP的模拟连线，所以Anger算法里的AB和CD位置颠倒了，可以从图2和图3的结果看到这种“颠倒”的效果。

图2：初始条件下测试2dmap结果

图3：给四个通道进行增益平衡后重新测试到的结果

我们看到图3和图2的区别除了上述“颠倒以外，更重要的是其中三个角落的四个点分辨得很清晰了，虽然右上角还未分辨出来，那是因为物理原因造成的，检查发现是由于PMT阵列表面不平，而且顺滑油擦的不够，导致晶体右上角和PMT平面接触不良。在解决这个物理接触问题之前，我先看看增益平衡前后四个PMT，即A，B，C和D的能谱情况。如图4所示为增益平衡之前，四个PMT能谱图。

图4：增益平衡前四个PMT能谱

由于PMT使用了很长时间，所以各个PMT一致性比较差，根据ADC采样结果对四个通道的VGA增益进行平衡。平衡后的能谱如图5所示。

图5：得到平衡的能谱

图5的能谱图可以看出四个通道得到比较好的平衡，虽然效果不是很好。图5还有一个问题是红色通道比较异常。另外就是能谱左侧出现了散射，需要在FEE中进行cut。

 好了，在cut散射同时，解决图3右上角的”云朵“模糊问题。用手按压晶体模块，同时通过设置继续平衡VGA增益以及cut小的散射能量，重新做上述实验。2dmap和能谱分辨如图6和图7所示。

图6：继续平衡后的2dmap结果

图7：进一步平衡后能谱效果

 这个实验可以使我们了解哪些因素会影响到系统的性能，以及如何采取正确的措施来尽量减小这些因素的不利影响。

和美国同事测试结果比较：

 同样的电子系统，在USA也在相同的实验，只是其他条件稍微有些差别，分别是PMT以及晶体不一样，PMT的性能以及物理尺寸要更好一些。晶体采取14x14阵列，且光导的尺寸和晶体的尺寸几乎一样，这样可以尽可能减少光子泄漏。

图8：14x14模块2dmap结果

图9：能谱图

比较图9的能谱可以发现，能量的peak位置比前面我的能量peak位置要大很多，我的能量peak位置大概在100多左右，图9的peak位置大概在250左右。这就是上述PMT的因素以及合适尺寸光导的因素共同作用的结果。