| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 主要符号对照表 | 第9-10页 |
| 第1章 课题背景 | 第10-27页 |
| 1.1 PET原理及其探测器 | 第10-20页 |
| 1.1.1 PET和TOF-PET原理 | 第10-13页 |
| 1.1.2 PET探测器 | 第13-20页 |
| 1.2 SiPM及其读出电路 | 第20-25页 |
| 1.2.1 SiPM特性介绍 | 第21-24页 |
| 1.2.2 SiPM阵列读出电路研究现状 | 第24-25页 |
| 1.3 课题内容与论文结构 | 第25-27页 |
| 第2章 TOF-PET探测器定时精度问题研究 | 第27-50页 |
| 2.1 探测器模块时间特性建模 | 第27-34页 |
| 2.1.1 闪烁晶体发光过程 | 第28-29页 |
| 2.1.2 SiPM光电转换过程 | 第29页 |
| 2.1.3 SiPM电路模型 | 第29-31页 |
| 2.1.4 模型验证 | 第31-34页 |
| 2.2 模型仿真研究与讨论 | 第34-40页 |
| 2.2.1 晶体特性对定时的影响 | 第34-35页 |
| 2.2.2 渡越时间的影响 | 第35-37页 |
| 2.2.3 快信号与慢信号定时性能的比较 | 第37-38页 |
| 2.2.4 暗噪声的影响 | 第38-39页 |
| 2.2.5 电路噪声的影响 | 第39-40页 |
| 2.3 读出电路带宽和噪声对定时的影响 | 第40-44页 |
| 2.4 SiPM前端读出电路设计 | 第44-49页 |
| 2.4.1 带宽与噪声分析 | 第44-47页 |
| 2.4.2 偏置电流与输入电容的影响 | 第47-48页 |
| 2.4.3 输入级的定时性能分析 | 第48-49页 |
| 2.5 小结 | 第49-50页 |
| 第3章 通道阈值不一致性问题与阈值自动校准方法研究 | 第50-68页 |
| 3.1 通道阈值不一致性问题 | 第50-52页 |
| 3.1.1 导致阈值不一致的原因 | 第50-51页 |
| 3.1.2 阈值不一致对系统性能的影响 | 第51-52页 |
| 3.2 阈值微调电路及校准方法 | 第52-56页 |
| 3.2.1 阈值微调电路 | 第52-53页 |
| 3.2.2 直接测量与校准方法 | 第53-54页 |
| 3.2.3 基于暗计数率曲线的自动校准方法 | 第54-56页 |
| 3.3 SiPM暗计数特性研究 | 第56-63页 |
| 3.3.1 SiPM暗计数特性测量 | 第56-57页 |
| 3.3.2 暗计数特性仿真模型 | 第57-60页 |
| 3.3.3 暗计数波形的影响 | 第60-62页 |
| 3.3.4 电路噪声的影响 | 第62-63页 |
| 3.4 实验结果与分析 | 第63-66页 |
| 3.4.1 自动阈值校准方法验证 | 第63-65页 |
| 3.4.2 耦合晶体时进行自动校准 | 第65-66页 |
| 3.4.3 阈值调节对位置分辨的改善 | 第66页 |
| 3.5 小结 | 第66-68页 |
| 第4章 SiPM阵列探测器专用读出芯片的设计与验证 | 第68-94页 |
| 4.1 EXYT芯片设计 | 第68-80页 |
| 4.1.1 时间测量电路 | 第69-73页 |
| 4.1.2 位置与能量测量电路 | 第73-78页 |
| 4.1.3 芯片版图与封装 | 第78-80页 |
| 4.2 探测器模块与系统设计 | 第80-83页 |
| 4.2.1 基于EXYT的TOF-PET探测器及电子学系统 | 第80-81页 |
| 4.2.2 探测器前端板设计 | 第81-83页 |
| 4.3 芯片与探测器模块测试 | 第83-93页 |
| 4.3.1 芯片功能测试 | 第83-86页 |
| 4.3.2 探测器模块测试 | 第86-93页 |
| 4.4 小结 | 第93-94页 |
| 第5章 基于时间的读出电路研究 | 第94-104页 |
| 5.1 基于时间的读出ASIC：采用积分放电方法 | 第94-100页 |
| 5.1.1 电路原理与芯片设计 | 第94-97页 |
| 5.1.2 芯片测试与应用 | 第97-100页 |
| 5.2 基于时间的读出ASIC：采用过阈时间方法 | 第100-103页 |
| 5.2.1 电路结构 | 第100-102页 |
| 5.2.2 测试结果 | 第102-103页 |
| 5.3 小结 | 第103-104页 |
| 第6章 总结与展望 | 第104-106页 |
| 6.1 工作总结 | 第104-105页 |
| 6.2 创新点 | 第105页 |
| 6.3 展望 | 第105-106页 |
| 参考文献 | 第106-113页 |
| 致谢 | 第113-115页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第115页 |
