LSO闪烁体荧光弥散效应的计算和校正

【作者】 朱宏权； 王奎禄； 宋顾周； 马继明；

【机构】 清华大学工程物理系； 西北核技术研究所；

【摘要】 在利用闪烁体作为射线-可见光图像转换介质时,闪烁体荧光发射的弥散效应是造成图像质量退化的重要因素,所以,在图像复原过程中,需要对闪烁体的荧光弥散效应进行计算和校正。本文以 LSO 闪烁体为例,首先利用 MCNP4B 粒子输运程序计算了 1．25MeV 的光子在 LSO 闪烁体中转化为电子的能量沉积分布,然后,根据 LSO 晶体的发光效率与电子激发能量的关系,将电子能量分布转化为荧光发射的光子数分布,最后, 利用蒙卡抽样的方法,结合菲涅耳折射和反射定理,对荧光光子在 LSO 闪烁体中进行输运模拟,由此计算出 LSO 闪烁体出射面的光子数分布,即闪烁体荧光弥散的点扩散函数 (PSF),经过傅立叶变换,进一步得到 LSO 闪烁体的调制传递函数。另外,通过刀口法实验测量也得到了 LSO 闪烁体的点扩散函数和调制传递函数,其结果与理论计算结果一致。最后,根据 LSO 闪烁体荧光弥散的点扩散函数,采用 Richardson-Lucy 迭代图像复原算法,对射线源图像诊断的结果进行了闪烁体荧光弥散效应的校正,使得图像质量得到明显提高。更多还原