Моделирование монолитных детекторов позитронно-эмиссионных томографов на основе кристаллов Lu2SiO5-z:Y3+:Ce3+:Ca2+
Цхай В.С.
1, Белов М.В.1, Козлов В.А.1, Завертяев М.В.1
1Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук, Москва, Россия

Email: vtskhay@lebedev.ru, belovmv@lebedev.ru, kozlovva@lebedev.ru, zavertyaevmv@lebedev.ru
Поступила в редакцию: 10 июня 2025 г.
В окончательной редакции: 21 июля 2025 г.
Принята к печати: 23 июля 2025 г.
Выставление онлайн: 30 сентября 2025 г.
Исследована зависимость характеристик монолитных детекторов позитронно-эмиссионных томографов от толщины сцинтилляционного кристалла и степени обработки поверхности. Для оценки разрешающей способности пластины использовалась искусственная нейронная сеть. Для расчетов применялась модель детектора на основе GEANT4. Модель состояла из кристалла Lu2SiO5-z:Y3+:Ce3+:Ca2+ с лицевой стороной 57.6x 57.6 mm, соединенного с 64-канальным кремниевым фотоумножителем. Данные набирались для четырех вариантов детектора. Детектор облучался изотропным источником γ-квантов энергии 511 keV, находившимся на удалении в 35 cm. Наилучший результат был получен для детектора с 6 mm пластиной с грубой полировкой с разрешением 0.57± 0.01 mm в плоскости XY и 0.89± 0.01 mm по глубине (координате Z). Ключевые слова: сцинтилляционные детекторы, позитронно-эмиссионная томография, искусственные нейронные сети, моделирование. DOI: 10.21883/0000000000
- L.P. Clemens, J. Peter, Phys. Med., 104, S98 (2022). DOI: 10.1016/S1120-1797(22)02345-6
- M. Freire, S. Echegoyen, A. Gonzalez-Montoro, F. Sanchez, A.J. Gonzalez, Med. Phys., 49 (8), 5616 (2022). DOI: 10.1002/mp.15792
- Ю.Д. Заварцев, М.В. Завертяев, А.И. Загуменный, А.Ф. Зерроук, В.А. Козлов, С.А. Кутовой, Кр. сообщ. по физике ФИАН, N 2, 13 (2013). [Yu.D. Zavartsev, M.V. Zavertyaev, A.I. Zagumennyi, A.F. Zerrouk, V.A. Kozlov, S.A. Kutovoi, Bull. Lebedev Phys. Inst., 40 (2), 34 (2013). DOI: 10.3103/S1068335613020024]
- G. Daniel, M.B. Yahiaoui, C. Comtat, S. Jan, O. Kochebina, J.-M. Martinez, V. Sergeyeva, V. Sharyy, C.-H. Sung, D. Yvon, Eng. Appl. Artif. Intell., 131, 107876 (2024). DOI: 10.1016/j.engappai.2024.107876