Speaker
小东 莫
(兰州大学)
Description
在质子治疗的高精度体内射程验证中，沿着质子轨迹发射的瞬发伽马射线能够提供射程和剂量分布的实时信息。硅光电倍增管因其高增益、结构紧凑及磁场兼容性在瞬发伽马监测中被广泛应用，但扩展至大面积探测器时，邓天一1面临读出通道数量庞大、电子学系统复杂且昂贵的挑战。本研究旨在开发一种紧凑的复用探测器模块，以降低系统复杂性并维持高分辨率探测所需的性能。
本工作研制了一种大面积平板闪烁体探测器，其感光面由2×2排列的ArrayJ-60035-64P SiPM阵列构成，并耦合了14×14的硅酸钇镥闪烁晶体阵列。系统采用基于行列相加原理的二极管复用策略，使用低电容和低正向压降的肖特基二极管防止相邻通道间的信号串扰，将总读出通道数从256路压缩至64路。复用信号通过定制转接板接入PETsys TOFPET2 ASIC前端电子学系统进行信号放大与数字化。
在室温环境下使用22Na点源对探测器进行了初步的实验室测试。测试结果表明，该探测器重构的位置晶体图展现出清晰的晶体分离效果。阵列中心与边缘区域的平均峰谷比达到14.8 ± 1.2，证明6 mm的SiPM像素能够充分分辨3.36 mm间距的晶体结构。
本研究成功验证了基于二极管复用技术的大面积探测器架构的可行性。系统出色的空间定位精度对于精准追踪质子束路径上的瞬发伽马发射剖面至关重要，为未来临床质子治疗中基于瞬发伽马的射程验证提供了一个极具潜力的可扩展硬件平台。
