一种可在线更新的PET实时查找表电路的设计与实现

介绍了一种正电子发射断层成像术实时查找表电路。该电路接收符合电路输出的位置信号和能量信号,用查表的方法完成重心法中的除法运算,然后再第二次查表得到该γ光子所入射到的晶格的离散化坐标值和能量阈值,并完成能量甄别以剔除部分散射事件。此外,该电路还结合了呼吸门控和心电门控功能。查找表存储在flash器件中,由CPLD控制读写。本设计的特点是利用硬件电路来完成查找表功能,效率更高,每次事件的查表寻址的延迟时间小于100ns,并且可以在线更新查找表的内容,使用方便。另外,还说明了用CPLD来读写NORflash的方法,以及该电路与系统中其它模块间的数据通信方法。     

Effect of vacancy charge state on positron annihilation in silicon

The charge-state-dependent lattice relaxation of mono-vacancy in silicon is studied using the first-principles pseu- dopotential plane-wave method. We observe that the structural relaxation for the first-neighbor atoms of the mono-vacancy is strongly dependent on its charge state. The difference in total electron density between with and without charge states in mono-vacancy and its relevant change due to the localized positron are also examined by means of first-principles simu- lation, demonstrating the strong interplay between positron and electron. Our calculations reveal that the positron lifetime decreases with absolute charge value increasing.     

用于高分辨率 PET探测器的LSO闪烁晶体的研究

LSO晶体具有密度大光输出量强和衰减时间短的特性使其成为在PET探测器领域的应用潜在的闪烁晶体材料.按照辐射成象系统应用的性能要求我们对LSO晶体的闪烁特性进行了评价.为了获取较高的光输出量,研究和验证了许许多多的晶体表面的状况对光输出量的影响.对于单个LSO晶体和R5900-00-C12位敏管相耦合的系统,钠伽马射线源的511keV的能量峰处的能量分辨率为15%,时间分辨率为0.65ns,最后对三个LSO阵列分别成象验证了其空间分辨本领.     

高能电子和正电子在晶体沟道中的辐射

介绍了高能电子和正电子在晶体中的沟道辐射,对超相对论电子和正电子在周期弯曲晶体中的相干辐射进行了分析,并提出了初步的实验设想. The channeling radiation of high energy electrons and positrons in crystals was introduced. According to the new idea proposed by A.V.Korol, the coherent radiation of ultra relativistic electrons and positrons channeled in periodically bent crystals was analyzed. The characteristics of the radiation were obtained by using classic electromagnetic theory and a tentative experimental plan for testing was suggested.     

用正电子湮没多普勒增宽谱测量金属中电子的费米能级

高校中不少实验室具有半导体探头能谱仪,可扩展用作正电子湮没多普勒增宽谱仪,并测量金属中电子的费米能级     

YBa2Cu3—xZnxO7—hδ（X=0.0~0.5）体系的正电子寿命谱研究

利用正电子湮没谱方法,对Zn替代的YBa2Cu3-xZnxO7-δ(x=0.0～0.5)体系进行了系统研究,给出了正电子寿命参数随Zn替代含量x的变化.证明CuO2面载流子的不均匀分布乃是Zn替代引起超导电性退化的主要原因.讨论了Zn替代引起Y-123体系电子结构的变化特征并给出了初步的解释.     

基于蛇形光路的PET探测器作用深度提取方法

为实现正电子发射断层成像(Positron Emission Tomography,PET)探测器的作用深度(Depth Of Interaction,DOI)信息获取,本文提出一种基于分光技术的探测器设计方案.探测器采用晶体单元与硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier,SiPM)一对一耦合、蛇形光路的设计和单端Anger加权读出方法进行DOI解码.基于GATE软件进行蒙特卡罗模拟,建立8×1的LSO晶体阵列(单根晶体尺寸3.1×3.1×20mm3);模拟泛场照射获取位置查找表;并进行不同深度的模拟,获得各晶体在各深度的空间分辨率.结果显示所模拟的探测器模块DOI分辨率在1.0~6.7mm之间,平均值为3.2mm.本文提出的基于蛇形光路的PET探测器方案能在维持系统成本和复杂度的前提下实现DOI解码,提升PET系统的成像性能.     

原子核质量的测量和评估

质量是原子核的基本性质之一,在核物理和核天体物理中都有重要的应用。原子核质量测量是目前核物理研究的一个前沿热点课题,国际上各个核物理实验室积极发展新设备和新技术,在短寿命放射性核素测量和超高精度质量测量方面取得了重要进展,本文对此进行了总结评述。在兰州重离子加速器冷却储存环（HIRFL-CSR）上利用等时性质量谱仪测量了一些原子核的质量,本文对其在测量精度、核态最短寿命等前沿进展做了简要介绍,并介绍了正在发展的双飞行时间质量谱仪。原子质量评估收集所有与原子核质量相关的实验数据,经过评估后推荐出质量值及相应误差。原子质量评估AME2016于2017年3月发表,为科技工作者提供基准数据。Mass is a fundamental property of the atomic nucleus. Nuclear mass data play an important role in nuclear physics and nuclear astrophysics. Thanks to the developments of novel mass spectrometers and radioactive nuclear beam facilities, the experimental knowledge of nuclear masses has been continuously expanding along two main directions, including:measurements aimed at high-precision mass values and at the most exotic nuclei far from the stability. The latest progress are reviewed in the paper. In the past few years, mass measurements of short-lived nuclides were performed using isochronous mass spectrometry based on the Cooler Storage Ring at the Heavy Ion Research Facility in Lanzhou(HIRFL-CSR). The progresses on the frontiers of short half-life and high precision are introduced. The Atomic Mass Evaluation (AME) is the most reliable source for the comprehensive information related to the atomic (nuclear) masses. The latest version of the AME, i.e., AME2016, was published in March, 2017, serving the research community with the benchmark data.     

用正电子寿命谱研究GeSe_x硫系玻璃的自由体积

采用正电子寿命谱和拉曼散射研究了不同组分配比的Ge Sex(x=6,7,8,9)硫系玻璃的微结构.正电子寿命结果显示在x=8时,其平均正电子寿命具有最小值.拉曼光谱结果研究表明,这种硫系玻璃样品主要由[Ge Se4]四面体和Seμ链的结构单元构成.以上的实验结果用级配理论得到了合理的解释,这两种结构单元配比关系的变化导致硫系玻璃样品中的自由体积变化,从而导致正电子平均寿命减小.研究发现Ge Se8具有最小的自由体积,即具有最稳定的结构.     

元素周期表中元素单晶基于局域密度理论的正电子寿命计算

在局域密度近似理论（LDA）的基础上用中性原子叠加模型和有限插分方法（SNA-FD）计算了元素周期表中各种元素单晶的正电子体寿命和单空位寿命.分析了不同结构的单晶中自由正电子的分布信息和湮没信息.元素单晶的正电子寿命计算值与文献中的实验测量值相符合,表明LDA基础上的SNA-FD方法可以作为单晶中正电子湮没理论计算的有效研究手段. 关键词： 局域密度近似理论 正电子寿命