Loading...

Introducing of Novel Method to Improve the Process of Imaging in a Gamma Camera Equipped with Square PMTs

Amir Mozafari Sabet, Kiarash | 2019

1513 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 52795 (05)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Electrical Engineering
  6. Advisor(s): Bagheri Shouraki, Saeed; Fatemizadeh, Emad; Ay, Mohammad Reza
  7. Abstract:
  8. The gamma cameras, based on scintillation crystal followed by an array of photomultiplier tubes (PMTs), play a crucial role in nuclear medicine. The use of square PMTs provides the minimum dead zones in the camera. The camera with squared PMTs also reduces the number of PMTs relative to the detection area.In this thesis, we introduced a new read-out method whereby the total cost of the read-out board will be decreased by a factor of 2.4; in return, the energy and spatial resolution of the system will be reduced by 0.3% and 0.4% respectively. We also implemented a positioning module in the FPGA chip via that the transmission rate between FPGA and the computer will be tripled, and the computational burden will be moved from PC into FPGA. At last, we developed a novel method with using of SOM neural network, for improving the energy calibration in gamma camera by means of which the total imaging time for computing energy calibration will be divided by ten, and the accuracy of this calibration will be improved by 1.7%
  9. Keywords:
  10. Gama Camera ; Gamma Rays ; Readout Loop ; Field Programmable Gate Array (FPGA) ; Gamma Photon Positioning ; Self-Organizing Map (SOM)Nueral Networks ; Square Photomultiplier Tubes (PMTs) ; Energy Calibration

 Digital Object List

 Bookmark

  • AmirMozafari_96204068_Thesis
    • AmirMozafari_96204068_Thesis
  • TasvibName_AmirMozafari
  • AmirMozafari_96204068_Thesis
    • EzharName_AmirMozafari
    • AmirMozafari_96204068_Thesis
      • فهرست تصویرها
      • فهرست معادله‎ها
      • فصل1 : مقدمه
        • 1-1 بیان مسئله
        • 1-2 دوربین های گاما
          • 1-2-1 کریستال های سوسوزن
          • 1-2-2 تیوب تکثیرکننده فوتونی
          • 1-2-3 کولیماتور
        • 1-3 خوانش سیگنال
          • 1-3-1 مدار پیش تقویت کننده
            • 1-3-1-1 یکسان سازی امپدانس
            • 1-3-1-2 اصلاح سازی شکل سیگنال
            • 1-3-1-3 تقویت سیگنال
          • 1-3-2 مدار تقویت کننده
        • 1-4 روش های مکانیابی
          • 1-4-1 روش مرکز جرم و حد آستانه
          • 1-4-2 روش CSE
        • 1-5 کالیبراسیون انرژی
      • فصل2 مروری بر سوابق
        • 2-1 پیشرفت های دوربین های گاما
        • 2-2 پیشرفت های خوانش سیگنال
        • 2-3 پیشرفت های مکانیابی پرتوهای گاما
        • 2-4 پیشرفت های کالیبراسیون انرژی
      • فصل3 مواد و روش ها
        • 3-1 مشخصات اصلی دوربین گاما
        • 3-2 برد خوانش سیگنال
          • 3-2-1 اجزا، مشخصات و ماژول های اصلی برد خوانشِ سیگنالِ خروجی PMTها
          • 3-2-2 پردازش آنالوگ سیگنال PMTها قبل از تقویت کننده
            • 3-2-2-1 برد پردازش آنالوگ سیگنال PMTها قبل از تقویت کننده
            • 3-2-2-2 ماژول ارسال سیگنال خوانده شده توسط FPGA به صورت List-Mode
          • 3-2-3 پردازش آنالوگ سیگنال PMTها بعد از تقویت کننده
            • 3-2-3-1 سیستم روباتیکی به دست آوردن رزولوشن مکانی در دوربین های گاما
        • 3-3 مکان یابی پرتو های گاما
          • 3-3-1 الگوریتم مکانیابی مورد استفاده در پروژه
          • 3-3-2 پیاده سازی الگوریتم مکانیابی بر روی FPGA
        • 3-4 کالیبراسیون انرژی
          • 3-4-1 روش مرسوم محاسبه ضرایب خطای انرژی
          • 3-4-2 محاسبه ضرایب خطای انرژی با استفاده از شبکه عصبی خود سازمان ‌دهنده
      • فصل4 نتایج
        • 4-1 برد خوانش سیگنال PMTها
          • 4-1-1 ارزیابی سیگنال های آنالوگ حاصل از دو روش پردازش آنالوگی سیگنال PMTها
          • 4-1-2 ارزیابی و مقایسه رزولیشن انرژی
          • 4-1-3 ارزیابی و مقایسه رزولیشن مکانی
          • 4-1-4 ارزیابی و مقایسه منابع استفاده شده در FPGA
          • 4-1-5 ارزیابی و مقایسه تصاویر نهایی
        • 4-2 مکان یابی پرتوهای گاما
          • 4-2-1 ارزیابی و مقایسه کد شبیه ساز دیجیتالی و الگوریتم اصلی مکانیابی
          • 4-2-2 ارزیابی و مقایسه کد شبیه ساز دیجیتالی و ماژول مکانیابی در FPGA
          • 4-2-3 تصاویر نهایی گرفته شده با بهره گیری از ماژول مکانیابی در FPGA
        • 4-3 کالیبراسیون انرژی
          • 4-3-1 ارزیابی و مقایسه رزولیشن انرژی نهایی
          • 4-3-2 ارزیابی و مقایسه سرعت همگرایی رزولیشن انرژی
      • فصل5 بحث و نتیجه گیری
        • 5-1 برد خوانش سیگنال PMTها
        • 5-2 مکان یابی پرتوهای گاما
        • 5-3 کالیبراسیون انرژی
      • منابع یا مراجع
      • پیوست1
        • پ1-1 نحوه محاسبه بیشترین انرژی تکرار شده در نمودار طیف انرژی
        • پ1-2 نحوه محاسبه FWHM در نمودار طیف انرژی
        • پ1-3 نحوه محاسبه عرض تصویر چشمه نقطه ای یا همان رزولیشن مکانی
...see more