Monolithic Scintillator Detectors for High-Resolution Positron Emission Tomography pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Maas, Marnix Christiaan (EDT)

出品人:

页数:180

译者:

出版时间:

价格:564.00 元

装帧:

isbn号码:9781586039356

丛书系列:

图书标签:

• PET
• Positron Emission Tomography
• Scintillators
• Monolithic Detectors
• High Resolution
• Medical Imaging
• Nuclear Medicine
• Detector Technology
• Crystals
• Radiation Detection

晶体闪烁体探测器在高性能正电子发射断层成像中的应用 内容简介 本书旨在全面探讨晶体闪烁体探测器（Scintillator Detectors）在现代高分辨率正电子发射断层成像（Positron Emission Tomography, PET）系统中的设计、制造、性能评估与应用。PET成像作为一种非侵入性的分子影像技术，在疾病诊断、治疗监测和药物研发等领域扮演着至关重要的角色。PET系统的核心性能——空间分辨率、时间分辨率和灵敏度——在很大程度上取决于所采用的闪烁体材料及其耦合的探测器模块设计。 本书的结构围绕着如何从材料科学基础出发，逐步构建出能够满足前沿医学成像需求的先进PET探测器系统展开。 第一部分：PET成像基础与探测器物理 本部分首先回顾了PET成像的基本原理，包括正电子湮灭、伽马射线对的探测以及图像重建的数学模型。随后，深入剖析了闪烁体材料的物理特性，重点讨论了其光致发光机制、衰减时间、光输出效率以及对高能伽马射线的阻止本领。 我们将详细对比传统PET中常用的碘化钠（NaI(Tl)）与现代高分辨率PET（如 uPET 或 HR+PET）中广泛使用的镥基和铋基化合物，如 LSO (Lu2SiO5:Ce)、LYSO (Lu1.8Y0.2SiO5:Ce) 和 BGO (Bi4Ge3O12)。讨论将集中在这些新型材料如何通过提高密度和有效原子序数，有效捕获1524 keV的伽马光子，从而显著提高探测效率和降低散射背景。 第二部分：闪烁体模块化设计与光电转换 高分辨率PET对探测器的空间分辨能力提出了极高的要求。这直接引导我们进入模块化设计——即如何将大块闪烁体切割、封装并排列成紧凑的探测器阵列。本书将详尽阐述“像素化”对空间分辨率的决定性影响。讨论内容包括： 切割与耦合技术： 探讨如何精确切割闪烁体晶体（如使用激光切割或研磨技术），以及如何在晶体之间引入反射材料（如特氟龙或氧化镁粉末）以最小化光串扰（crosstalk）。 光收集与均匀性： 分析不同封装材料和几何结构如何影响闪烁光在光电倍增管（PMT）或硅光电倍增管（SiPM）上的均匀分布，这是准确测量光子能量和定位的关键。 光电传感器集成： 深入比较传统PMT、多通道数字PMT（mPMT）和基于SiPM的读出系统。重点分析SiPM阵列因其小尺寸、高集成度和对磁场的免疫性，如何成为实现超小型化和高密度探测器的关键技术。 第三部分：时间信息与信号处理 时间分辨率（Timing Resolution, $Delta t$）是PET系统性能的另一个重要指标，尤其是在时间分辨PET（Time-of-Flight PET, TOF-PET）中，它直接决定了图像的信噪比和背景抑制能力。 本部分将聚焦于如何从闪烁体信号中提取精确的时间信息： 信号成形与采集： 讨论如何设计前端电子学（如低噪声放大器和阈值鉴别器），以最小化信号延迟和抖动。分析不同闪烁体（如快速衰减的 LSO 与慢速衰减的 BGO）在时间测量上的固有优势和挑战。 时间分辨算法： 介绍用于确定光子到达时间的先进算法，如波形数字转换（Waveform Digitization, WFD）技术，以及如何利用脉冲形状信息来提高时间测量的精度，尤其是在低能光子计数或高计数率环境下的表现。 第四部分：系统集成与性能优化 本书的最后一部分将视角从单个探测器模块扩展到完整的PET系统构建。 排列与几何结构： 讨论环形、球形以及非对称PET系统的设计考量，以及如何通过调整晶体尺寸和排列密度来优化系统灵敏度和均匀性。 数据获取与校准： 探讨PET系统如何处理海量的、带有时间戳的计数事件数据。详细介绍系统校准流程，包括能量校准、时间校准和增益匹配，确保所有探测器单元输出的数据具有可比性。 应用展望： 最后，本书将讨论基于高性能晶体闪烁体探测器的PET系统在临床和科研前沿的应用潜力，包括分子影像导航手术、超高分辨率小动物成像（Micro-PET）以及双模态成像系统（PET/MRI, PET/CT）的集成挑战与解决方案。 本书内容翔实，侧重于从物理学原理到工程实现的跨学科知识整合，是核医学物理学家、生物医学工程师以及从事先进探测器技术研发的科研人员的实用参考指南。

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我是一位对高科技设备充满好奇心的爱好者，尤其对那些能够突破现有技术瓶颈的创新产品情有独钟。这本书的出现，恰好满足了我对PET成像技术中“突破”的好奇心。《Monolithic Scintillator Detectors for High-Resolution Positron Emission Tomography》这本书，仅仅从书名就能感受到其前沿性和独特性。“Monolithic Scintillator Detectors”这个概念，对于我来说是全新的，但“High-Resolution Positron Emission Tomography”则是我熟悉的，它代表着医学影像领域一个重要的发展方向。我设想，这本书会详细介绍这种“整体式闪烁体探测器”是如何通过其独特的结构设计，来实现前所未有的高分辨率PET成像的。我期待书中能够解答我的一些疑问，比如，这种探测器是如何克服传统分块式探测器的限制的？它在材料选择、制作工艺、信号采集等方面又有哪些独特之处？这本书的装帧设计也很吸引人，纸张的触感和印刷的质感都表明这是一本用心制作的图书。虽然我不是专业的科研人员，但我相信通过阅读这本书，我能够对PET成像技术有一个更深刻、更全面的认识，并且能够理解单块闪烁体探测器在其中扮演的关键角色，以及它为未来医学影像发展带来的巨大潜力。

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坦白说，刚拿到这本书的时候，我的内心是有些忐忑的。作为一名在临床影像科工作多年的医生，我对PET成像的原理和应用有着丰富的经验，但对于其背后的探测器技术，我了解得并不算深入。这本书的标题《Monolithic Scintillator Detectors for High-Resolution Positron Emission Tomography》听起来就充满了技术挑战。然而，当我翻开第一章，看到作者对PET成像的历史演进和探测器技术发展的清晰梳理时，我的顾虑逐渐消散。作者用一种非常易于理解的方式，从宏观层面介绍了不同类型探测器的优缺点，并将单块闪烁体探测器的独特优势娓娓道来。这对于我这样的临床医生来说，是非常宝贵的。我能够从中了解到，为什么这种技术会成为未来的发展趋势，它将如何改变我们进行疾病诊断和治疗效果评估的方式。书中的插图也很有帮助，虽然目前我还没来得及细看，但从其清晰度和示意性来看，应该能帮助我更好地理解复杂的探测器结构和信号传输过程。我特别期待书中关于如何提高探测器效率和降低噪声的部分，这直接关系到PET图像的质量和诊断的准确性。这本书就像一座桥梁，连接了基础研究和临床应用，让我看到了未来PET技术发展的无限可能。

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这本书的封面设计就透着一股严谨的科学范儿，黑白为主调，辅以几条清晰的线条勾勒出探测器的轮廓，让人一眼就能感受到其主题的专业性。我是一名对PET成像技术颇感兴趣的在读研究生，在导师的推荐下，我翻阅了这本书。虽然我还没有深入到每一个技术细节，但仅从目录和引言部分，我就被其宏大的研究视野和精细的结构所吸引。作者在开篇就对单块闪烁体探测器在PET领域的重要性进行了深入的阐述，并且对其在提高分辨率、降低成本等方面的潜力做了展望。这让我对即将展开的学习充满了期待，我迫不及待地想了解作者是如何一步步地构建起这个理论框架，又是如何通过大量的实验数据来支撑自己的观点。从书中的文字风格来看，作者显然是一位在该领域深耕多年的专家，他对概念的阐释既准确又深入，毫不含糊。我尤其注意到其中关于探测器几何设计和材料选择的章节，这部分内容似乎是理解高性能PET探测器核心的关键。我已经将相关章节标记出来，准备在接下来的几个月里，逐字逐句地啃读，希望能从中获得宝贵的知识和启发。这本书无疑为我提供了一个极佳的学习平台，让我能够系统地了解单块闪烁体探测器在PET成像中的前沿进展。

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从书名《Monolithic Scintillator Detectors for High-Resolution Positron Emission Tomography》来看，这本书显然不是一本轻松读物，它直接指向了PET成像领域最前沿、最核心的技术挑战。我是一名在读的材料科学博士生，我的研究方向与闪烁体材料的性能优化息息相关。因此，这本书对我来说具有极大的吸引力。我预测书中会深入探讨不同闪烁体材料的物理特性，以及如何通过材料设计来提升其光电转换效率、能量分辨率和时间分辨率。同时，我也期望书中能够详细介绍“单块”（monolithic）结构的优势，包括它如何简化探测器的组装过程，减少材料损耗，并且在空间分辨率上可能带来质的飞跃。我特别关注书中是否会提及新型闪烁体材料的研发进展，例如金属卤化物、有机闪烁体或者混合型闪烁体等，以及这些材料在单块探测器中的应用前景。此外，我也对书中关于信号读出电子学、数据采集和处理方面的讨论很感兴趣，因为这些都直接影响到最终成像的质量。这本书无疑将为我提供一个深入了解闪烁体探测器在PET领域前沿研究的绝佳机会，帮助我拓宽研究思路，寻找新的合作机会。

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翻开这本《Monolithic Scintillator Detectors for High-Resolution Positron Emission Tomography》，一股浓厚的学术气息扑面而来。我是一名在影像设备制造行业工作多年的工程师，我们一直在寻求突破现有PET设备性能瓶颈的技术方案。这本书的标题直接点明了我们关注的核心——单块闪烁体探测器，以及它如何实现高分辨率PET成像。我个人非常关注这类能够带来颠覆性创新的技术。我希望书中能够提供详细的技术规格、设计原理以及可能遇到的工程挑战。例如，在实际生产中，如何保证大尺寸单块闪烁体的均匀性和光学性能？如何有效解决其内部的串扰效应？书中是否会提供一些关于探测器优化和校准的实用建议？我期待书中能够包含相关的仿真模型和实验数据，这些对于我们在产品开发过程中进行技术评估和方案验证至关重要。此外，书中对于材料选择的论述，以及其与探测器性能之间的关联分析，也是我非常感兴趣的部分。这本书不仅仅是一本理论研究的著作，我更希望它能为我们这些行业内的工程师提供切实可行的技术指导和未来发展方向的启示，让我们能够更好地推动PET成像技术的进步。

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