Caracterización del crosstalk en matrices de cristales centelleadores acoplados a SiPMs con aplicación en PET

  • Jaime Rosado Vélez Facultad de Ciencias Físicas. Universidad complutense.
  • Guillermo Martínez Valdunquillo Facultad de Ciencias Físicas. Universidad Complutense.
Palabras clave: Fotomultiplicador de silicio (SiPM), crosstalk, PET, cristales centelleadores

Resumen

Hemos realizado una caracterización experimental del crosstalk en matrices de cristales centelleadores acoplados a fotomultiplicadores de silicio (SiPMs) con aplicación en escáneres PET. El método empleado se basa en el análisis del espectro de amplitudes de los pulsos de señal de salida los SiPMs al irradiar los cristales con una fuente de Cs-137. Se han estudiado matrices de cristales con dos técnicas de segmentación distintas.

Hemos analizado las posibles causas de crosstalk en el sistema. Como conclusión, hemos encontrado que la transmisión de fotones de centelleo por la ventana óptica protectora de los SiPMs contribuye significativamente al crosstalk. En este trabajo se muestran por primera vez medidas cuantitativas de este efecto.

Citas

Llosá G. Recent developments in photodetection for medical applications. Nucl Instrum Meth A. 2015;787:353-7. https://doi.org/10.1016/j.nima.2015.01.071

Roncali E, Cherry SR. Application of silicon photomultipliers to positron emission tomography. Ann Biomed Eng 2011;39(4):1358-77. https://doi.org/10.1007/s10439-011-0266-9

Yamazaki M, Takeshita T, Hasegawa Y. Next-generation PET capability with lutetium fine silicate and multi-pixel photon counter. J Instrum 2012; 7, P10014. https://doi.org/10.1088/1748-0221/7/10/P10014

Stickel JR, Qi J, Cherry SR. Fabrication and Characterization of a 0.5-mm Lutetium Oxyorthosilicate Detector Array for High-Resolution PET Applications. J Nucl Med 2007;48:115-21.

Rosado J, Hidalgo S. Characterization and modeling of crosstalk and afterpulsing in Hamamatsu silicon photomultipliers. J. Instrum. 2015;10, P10031. https://doi.org/10.1088/1748-0221/10/10/P10031

Mohammadi A, Inadama N, Yoshida E, Nishikido F, Shimizu K, Yamaya T. Improvement of crystal identification performance for a four layer-layer DOI detector composed of crystals segmented by laser processing. Nucl Instrum Meth A. 2017;866:29-35. https://doi.org/10.1016/j.nima.2017.05.051

Yamamoto S, Imaizumi M, Watabe T, Watabe H, Kanai Y, Shimosegawa E. et al. Development of a Si-PM-based highresolution PET system for small animals. Phys Med Biol 2010;55:5817-31. https://doi.org/10.1088/0031-9155/55/19/013

Sánchez F, Moliner L, Correcher C, González A, Orero A, Carles M. et al. Small animal PET scanner based on monolithic LYSO crystals: Performance evaluation. Med Phys 2012;39(2):643-53. https://doi.org/10.1118/1.3673771

Vaska P, Stoll SP, Woody CL, Schlyer DJ, Shokouhi S. (2003). Effects on Intercrystal Crosstalk on Multielement LSO/APD PET Detectors. IEEE T. Nucl Sci 2003;50(3):362-6. https://doi.org/10.1109/TNS.2003.812452

Asano A, Berge D, Bonanno G, Bryan M, Gebhardt B, Grillo A. et al. Evaluation of silicon photomultipliers for dual-mirror Small-Sized Telescopes of Cherenkov Telescope Array. Nucl Instrum Meth A. 2017. (En prensa). https://doi.org/10.1016/j.nima.2017.11.017

Publicado
2019-07-12
Cómo citar
Rosado Vélez, J., & Martínez Valdunquillo, G. (2019). Caracterización del crosstalk en matrices de cristales centelleadores acoplados a SiPMs con aplicación en PET. Revista De Física Médica, 20(1). Recuperado a partir de http://revistadefisicamedica.es/index.php/rfm/article/view/298
Sección
Artículos científicos