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J-GLOBAL ID：202202270551154000   整理番号：22A0584392

BGOシンチレータにおけるCherenkov放射に基づくコインシデンス時間分解能測定【JST・京大機械翻訳】

Cherenkov Radiation-Based Coincidence Time Resolution Measurements in BGO Scintillators

著者 (7件)： Gonzalez-Montoro Andrea (1Department of Radiology, Molecular Imaging Program at Stanford University, Stanford, CA, United States) ,  Pourashraf Shirin (1Department of Radiology, Molecular Imaging Program at Stanford University, Stanford, CA, United States) ,  Cates Joshua W. (2Applied Nuclear Physics Program, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA, United States) ,  Levin Craig S. (1Department of Radiology, Molecular Imaging Program at Stanford University, Stanford, CA, United States) ,  Levin Craig S. (3Department of Physics, Stanford University, Stanford, CA, United States) ,  Levin Craig S. (4Department of Electrical Engineering, Stanford University, Stanford, CA, United States) ,  Levin Craig S. (5Department of Bioengineering, Stanford University, Stanford, CA, United States)
資料名： Frontiers in Physics (Web)  (Frontiers in Physics (Web))
巻： 10  ページ： 816384  発行年： 2022年 
JST資料番号： U7092A  ISSN： 2296-424X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ビスマスゲルマニウム酸塩酸化物(BGO)シンチレータは,511keV相互作用の結果として放出されるCherenkovルミネセンスを利用して飛行時間陽電子放出トモグラフィー(TOF-PET)で再導入できる。比較的少数の発光Cherenkov光子からのタイミング情報へのアクセスは,近紫外高密度(NUV-HD)シリコンディスプレイ(SiPM)技術,高速および低雑音読出しエレクトロニクス,および効率的なデータ後処理法の開発における最近の改良により,現在可能である。本研究では,種々の長さのBGOシンチレータ素子を用いてTOF-PETに必要な優れた同時計数時間分解能(CTR)を達成できるスケーラブルな検出器要素を開発することを目的とした。提案した検出器素子は,カスタム設計回路ボードに搭載された3.14[数式:原文を参照]3.14mm2NUV感受性SiPMに光学的に結合されている。特に,寸法3[数式:原文を参照]3mm3,3[数式:原文を参照]5mm3,3[数式:原文を参照]10mm3,および3[数式:原文を参照]15mm3のBGO結晶要素のCTR性能を,化学エッチング表面により評価し,テフロンテープで包んだ。優れたCTR性能を達成するために,データ解析中に最先端の後処理法を適用する。3,5,10および15mm長のBGO結晶について,それぞれ156±6ps,188±5ps,228±8psおよび297±8psCTRFWHMの最良値を達成した。これらの値は,タイミング信号のCherenkov成分のみを考慮するとき,105±6ps,127±8ps,133±4ps,および189±8ps CTR FWHMに改善し,それは最速上昇時間(全データの20%)の事象を考慮することによって抽出された。それらの上昇時間に基づく事象の正確な分類が可能である。単一光子アバランシェダイオード(SPAD)の信号振幅上の1つの光光子等価レベル以下と上方の閾値をセットする二重閾値アプローチの実装により,その実装により,単一光子アバランシェダイオード(SPAD)の信号振幅を上回った。Copyright 2022 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 同時計数 ,  *シンチレータ ,  相互作用 ,  発光 ,  光検出器 ,  ルミネセンス ,  酸化物 ,  近紫外線 ,  電子技術 ,  ゲルマニウム酸塩 ,  同期信号 ,  PET【トモグラフィー】 ,  FWHM ,  ウェットエッチング
準シソーラス用語： 単一光子アバランシェダイオード ,  SiPM , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (7件)： ポジトロンエミッショントモグラフィー ,  飛行時間 ,  BGOシンチレータ ,  シリコン光電子増倍管 ,  読み出し電子 ,  コインシデンス時間分解能(CTR) ,  エンド読み出し

分類 (2件)： 放射線検出・検出器  (AD08020J) ,  医療用機器装置  (GA05020L)

引用文献 (42件)：

• ChoZH, FarukhiMR. Bismuth Germanate as a Potential Scintillation Detector in Positron Cameras. J Nucl Med (1977) 18(8):840-4.
• MosesWW. Recent Advances and Future Advances in Time-Of-Flight PET. Nucl Instr Methods Phys Res Section A: Acc Spectrometers, Detectors Associated Equipment (2007) 580:919-24. doi: 10.1016/j.nima.2007.06.038
• Gonzalez-MontoroA, SanchezF, MajewskiS, ZanettiniS, BenllochJM, GonzalezAJ. Highly Improved Operation of Monolithic BGO-PET Blocks. J Inst (2017) 12:C11027. doi: 10.1088/1748-0221/12/11/c11027
• CatesJW, LevinCS. Electronics Method to advance the Coincidence Time Resolution with Bismuth Germanate. Phys Med Biol (2019) 64:175016. doi: 10.1088/1361-6560/ab31e3
• GundackerS, Martinez TurtosR, KratochwilN, PotsRH, PaganoniM, LecoqP, et al Experimental Time Resolution Limits of Modern SiPMs and TOF-PET Detectors Exploring Different Scintillators and Cherenkov Emission. Phys Med Biol (2020) 65:025001. doi: 10.1088/1361-6560/ab63b4

タイトルに関連する用語 (4件)： BGO ,  シンチレータ ,  Cherenkov放射 ,  時間分解能