COLIMACIÓN ELECTRÓNICA DE RAYOS GAMMA BASADA EN UN CRISTAL DE CZT DE GRAN VOLUMEN

 
 
AUTOR Estanislao Aguayo Navarrete
DIRECTORES Eduardo Boemo Scalvinoni y José Manuel Pérez Morales (CIEMAT)
FECHA 15 de junio de 2007
CALIFICACION  Sobresaliente Cum Laude

 

RESUMEN:


Las técnicas de detección de rayos gamma para realizar imágenes de concentración de isótopos están evolucionando. Las posibilidades de conseguir una imagen con una resolución espacial mejorada usando técnicas de colimación electrónica, han sido demostradas por simulaciones Monte Carlo. La gran ventaja de la utilización de la técnica de colimación electrónica es su mejorada eficiencia respecto de la colimación mecánica. Estas nuevas técnicas de adquisición de imágenes requieren detectores con unas características específicas, tales como bajo ruido, poder de frenado suficiente y un diseño compacto. En este trabajo de tesis, un aparato de detección de energía de deposición por efecto Compón de rayos gamma, capaz de diferenciar la posición donde se ha llevado a cabo la interacción del fotón incidente, ha sido desarrollado. El diseño y la construcción de tal aparato conlleva la selección y caracterización del material sensible a radiación y su calibración, así como su electrónica asociada, con el objetivo de conseguir alcanzar los valores de los parámetros críticos para poder utilizar dicho aparato como colimador electrónico en una cámara gamma. Junto con el desarrollo del detector, el colimador electrónico requiere un sistema de control muy específico. El sistema lógico que hace posible el uso del aparato como parte del ambiente de aplicación de la técnica de la colimación electrónica, también ha sido desarrollado como parte de este trabajo de tesis. Este sistema electrónico ha de trabajar en coordinación conotros sensores, y su salida final ha de dar información del punto de interacción entre el fotón y electrón, para deducir una imagen. El resultado de este trabajo de tesis es un detector de radiación listo para ser usado como el componente seguidor de fotones en la aplicación técnica de la colimación electrónica. Su sistema de control lo hace capaz de operar simplemente sustituyendo el colimador mecánico de una cámara gamma comercial.

 
 

 

ABSTRACT:


Gamma ray detection techniques for radioisotope imaging purposes are quickly evolving. Monte Carlo simulations show the possibility of achieving an outstanding image spatial resolution in the images obtained with techniques using electronic collimation. The great advantage in the usage of electronic collimation is the increased efficiency of the gamma camera with respect of the usage of the mechanical collimation technique. These new imaging techniques require radiation detectors with very specific features, such as low noise, desired stooping power and compactness. In this thesis work, an apparatus for detection of a Compton deposition of gamma rays, capable of differentiate the position of interaction of the gamma ray in the active volume of the detector, has been developed. The design and manufacture of such apparatus implies the selection and characterization of the radiation sensitive material and its calibration, as well as its associated electronics, in order to achieve the critical requirements to be used as part of the electronic collimated gamma camera. Along with the detector development, the electronic collimation requires a very specific control system. The required logic system that makes possible the usage of the apparatus as part of the electronic collimation set-up, has been also developed as part of this thesis work. This electronic system is to be working coordinated with other sensors, and its final output is to give exact information of the photon-electron interaction points, so an image can be deduced. The result of this thesis project is a radiation detector ready to be used as the tracker component in the application of the electronic collimation technique. Its control system allows it to be used by simply substituting the mechanical collimator of a regular gamma-camera with the detector developed, to make it an electronic collimated gamma camera