Speaker
慧星 宫
Description
基于单块连续CeBr3晶体开发了一种高定位精度的编码孔径伽马相机，旨在克服传统阵列型晶体探测器存在探测死区、成本高、无深度分辨等问题。采用尺寸为26 mm × 26 mm × 10 mm的单块CeBr₃晶体，耦合8×8 SiPM阵列，编码掩模采用2×2拼接的11阶MURA模式，码板中钨块尺寸1.7 mm × 1.7 mm × 8 mm。通过卷积神经网络（CNN）对伽马射线在晶体内的作用位置进行三维定位，实现了约1.2 mm的水平空间分辨率和约2 mm的深度分辨率。针对晶体内不同位置的探测响应差异，进行分区能量校准，校准后的能量分辨率为4.92%@662 keV。利用晶体提供的连续高精度位置信息，可将投影图案进行任意倍数的精细采样（本文采用5倍）和平衡解码，有效减小解码图像中热点尺寸，提高辐射源角度定位精度。同时，利用深度信息将投影数据分为底部、中部、顶部三层分别解码，再使用概率学方法合并各层的辐射源角度定位估计值，以抑制斜入射伽马射线因作用深度（DOI）效应引起的角度定位偏差。实验采用Co-57、Na-22、Cs-137和Co-60放射源对相机性能进行评估。结果表明：对于44°视场角的11阶MURA编码系统，最终实现了5.2°的图像角分辨率和3.44°的角度精度；在角度定位精度和定位偏差方面均优于非分层解码方法。与两款商用伽马相机（NUVIA NuVISION、H3D H420）对比，本系统对于137Cs点源的灵敏度相当，而对低能Co-57源灵敏度较低，原因在于使用137Cs标定数据训练出的CNN模型在低能伽马定位时性能下降。本研究表明，连续晶体探测器结合CNN定位与分层加权解码技术，可显著提升编码孔径相机的定位性能。
