Investigation of analog charge multiplexing schemes for SiPM based PET block detectors
Notice bibliographique
Résumé
Reducing the number of output channels in pixelated positron emission tomography (PET) detectors is an effective way to minimize cost and complexity while minimizing the impact on detector performance. This paper compares the system performance of two multiplexing schemes by using both simulation and experimental studies, with respect to spatial, time and energy resolutions. Simulations were performed using the SPICE environment to investigate differences in resulting flood histograms and rising edge slopes. Experiments were performed using lutetium-yttrium oxyorthosilicate (LYSO) crystals coupled to a SensL ArraySL-4 silicon photomultiplier (SiPM) connected to interchangeable circuit boards containing the two multiplexing schemes of interest. Three crystal configurations were tested: a single crystal element (3×3×20 mm(3)), 2×2 array (crystal pitch: 2×2) and 6×6 array (crystal pitch: 2.1×2.1×20 mm(3)). Good agreement was found between the simulations and experiment results. It is found that the capacitive multiplexing is able to achieve an improved time resolution of good uniformity (average of 1.11 ± 0.01 ns and 1.90 ± 0.03 ns for the arrays, respectively) and crystal separation, compared to the resistive multiplexing (average of 1.95 ± 0.03 ns and 3.33 ± 0.10 ns). On the other hand, the resistive multiplexing demonstrates slightly improved energy resolution (11 ± 0.1% and 22 ± 0.6%, compared to 12 ± 0.1% and 24 ± 0.4% for the capacitive array), which is believed to be caused by the RC circuit formed between the splitting capacitors and the input impedance of amplifiers. The relevancy of this work to the PET block detector design using SiPM arrays is also discussed, including light sharing, edge compression and gain variation among SiPM pixels.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».