摘要。基于光子计数检测器(PCD)的光子计算计算机断层扫描(PCCT)以尖端的CT技术脱颖而出,提供增强的空间分辨率,减少辐射剂量和先进的材料分解功能。尽管它得到了公认的广告,但挑战是由现实现象引起的,例如PCD电荷共享效应,特定于应用的集成电路(ASIC)堆积和频谱转移,并引入了实际物理效应与理想物理模型中的实际物理效应之间的差异。这种未对准会导致图像重建过程中的重大错误,该过程在材料分解中尤其。在本文中,我们介绍了一种新型的检测器物理学和ASIC模型引导的深度学习系统模型,该模型是为PCCT量身定制的。该模型擅长捕获PCCT系统的全面反应,包括检测器和ASIC重音。我们提出了实验结果,证明了该模型的实验精度和鲁棒性。关键进步包括减少校准误差,材料分解成像的提高质量以及提高定量一致性。该模型代表了在弥合PCCT的理论假设和实际复杂性之间的差距,为更精确,更可靠的医学成像铺平道路时的差距。
解决方案,完全消除电子噪声以及光谱图像数据集的稳定可用性。尤其是,新技术在骨结构的象征方面表现出了希望。最近,将PCD-CT插入了临床常规中。这篇综述的目的是结论最近的研究,并展示我们在肌肉骨骼放射学领域使用光子计数检测器技术的第一个经验。我们使用MEDLINE进行了文献搜索,其中包括90篇文章和评论,涵盖了新技术的最新实验和临床经验。在本综述中的结果和结论中,我们重点介绍(1)良好解剖结构的空间分辨率和描述,(2)辐射剂量的减少,(3)电子噪声,(4)金属伪像还原的技术和(5)光谱成像的可能性。本文提供了我们对光子计数检测器技术的首次体验的见解,并显示了实验和临床研究的结果和图像。
摘要:基于斑点的成像(SBI)是一种先进的X射线成像技术,除了吸收信号外,还测量相位和暗场信号。SBI使用随机波前调节器生成斑点,需要两个图像:一个单独具有斑点模式,另一个具有样品和斑点。SBI重建算法通过比较这两个图像来检索三个信号(传输,折射和暗场)。在SBI中,斑点可见性在检索三个信号中起着至关重要的作用。将技术从同步加速器源转化为紧凑的实验室设置时,源源的连贯性和可用分辨率中的局限性降低会产生较低的斑点可见性,从而阻碍了相位和暗场信号的检索。在这种情况下,直接检测CDTE X射线光子计数检测器(XPCD)提供了一个有吸引力的解决方案,因为它们允许高检测效率和最佳的空间分辨率增强斑点可见性。在这项工作中,我们介绍了新建立的最佳成像(最佳成像和断层扫描)实验室,用于托管在Elettra Synchrotron(意大利Trieste)的X射线成像。SBI的设置具有高达15 µm的分辨率,包括XPCD和电荷整合平面面板检测器(FPD)来获取SBI数据。总结了将SBI应用程序从同步器设施转移到紧凑的实验室设置时的主要限制因素。通过比较使用两个检测器获得的SBI图像来讨论XPCD比FPD的优点。简要介绍了通过使用XPCD的多阈值获取的光谱分解方法的潜力。本工作中显示的结果代表了实现多模式和多分辨率X射线设施的第一步。
Invertau配备了两个检测器端口和两个激发端口,允许用户进行各种FLIM方法,包括两光激发。Horiba的剪切时间相关的单光子计数(TCSPC)FIPHO时正时电子设备能够解决寿命范围从<15 picseconds到秒。invertau能够将寿命从〜50ps到10的NS,扫描(如果单点),同时无缝地使用我们的Deltadiode激光菜单。invertau也与第三方激光器兼容。
使用时间相关单光子计数 (TCSPC) 装置获取时间分辨的 PL 衰减。PL 衰减曲线使用指数方程拟合:I (t)= A exp(-t/τ),其中 A 是指数项的振幅,τ 是 PL 寿命。I 代表归一化 PL 强度,t 是时间。PLQY 定义为辐射复合速率常数 (Kr) 与辐射和非辐射复合速率常数 (Knr) 之和的比率,由公式给出
在过去的二十年中,已经建立了4个连续的Medipix合作。这些合作旨在利用从高能物理学的进步中获取的知识来开发尖端的混合像素探测器,从而使个人X射线光子或颗粒的精确检测[1]。这些技术在科学领域中具有多种应用,包括医学成像,同步性X射线摄像机,基于X射线的材料分析,电子显微镜等。首先,Medipix1芯片在170μm的像素螺距中展示了单个光子计数体系结构的原理,并通过使用脉冲处理前端展示了X射线成像无噪声的可行性,同时将检测阈值设置为高于背景噪声的水平[2]。medipix2通过使用每个像素的双阈值[3],用紧凑的像素螺距的光谱成像证明了光谱成像的可行性。然而,缩小的像素尺寸导致像素在电荷收集期间扩散和高Z材料中的荧光光子之间的显着电荷分布[4,5]。随着Medipix3Rx的引入,读出电子设备从单个光子计数到单个光子加工体系结构进行了过渡。一种新的方案,直接在55μm像素上实现像素间算法,消除了电荷扩散产生的能谱失真[6,7]。Medipix3rx还引入了将一个像素中的一个像素连接到具有110μm像素螺距的传感器的选项。这使实现连续的大区域检测器的实现复杂化。尽管如此,由于芯片的一侧保留用于控制逻辑和IO,因此只能在三个侧伸入Medipix3Rx检测器。本文介绍的MEDIPIX4遵循TimePix4芯片的进步,并使特定于应用的集成电路(ASIC)沿所有四个侧面耕种,而死区则最小[8]。医学X射线计算机断层扫描(CT)和X射线成像中的另一个约束是由脉冲堆积产生的,这归因于计数系统的固有死亡时间[9]。一些最近的光子计数检测器已经开始开发像素方案,以补偿这种效果并在使用单色源时增加计数速率的性能[10-12]。
摘要:太空和地面任务测量大气中宇宙射线、伽马射线和中微子产生的大面积空气簇射,需要在不同时间尺度上探测非常微弱和强烈的紫外-可见光。新一代硅光电倍增管 (SiPM) 的特性适合于此目的,尤其是对于需要以下特性的太空任务:耐光、重量轻、功耗低和固有增益高。SiPM 的高性能探测能力使其有望用于电荷积分(需要信号中的总电荷量)以及光子计数(需要极高的光电探测器灵敏度,如切伦科夫和荧光光探测)。同时在两种模式下操作 SiPM 的能力实际上严格取决于前端电子设备 (FEE) 的设计。最重要的挑战是找到适当的平衡和可行的解决方案,以便管理带有 FEE 的 SiPM,使其能够同时高效地进行光子计数和电荷积分。在本文中,我们介绍了 RADIOROC,这是一种新型 ASIC,能够同时在两种模式下工作:这样它就能够获取切伦科夫和荧光信号。RADIOROC 将用于创新实验 MUCH,这是一种使用大气切伦科夫成像技术的望远镜,用于探测来自 μ 子切伦科夫光,用于火山射线照相术(μ 射线照相术)以及任何需要对地质或工程结构进行非侵入性射线照相检查的地方,即使是相当大的结构。