UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI PISA
FACOLTA’ DI SCIENZE MATEMATICHE FISICHE E NATURALICORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN FISICA, CURRICULUM FISICA MEDIA
Tesi di Laurea Magistrale
Caratterizzazione della risposta temporale di rivelatori PET
basati su fotomoltiplicatori al Silicio e cristalli LYSO e LFS-3
Relatore:
Prof.ssa Maria Giuseppina Bisogni
Candidata: Gabriella Bonfiglio Anno Accademico 2014/2015
Sommario
Introduzione ... 1
Capitolo primo: Rivelatori usati in PET ... 3
1.1 Tomografia ad emissione di positroni ... 3
1.2 Rivelatori per PET ... 4
1.3 Caratteristiche fisiche rilevanti ... 7
1.4 Attuali sviluppi della PET ... 12
1.4.1 La Time of Flight PET ... 12
1.4.2 PET/MRI ... 14
Capitolo secondo: Rivelatori a scintillazione ... 16
2.1 Principio di funzionamento ... 16
2.2 Caratteristiche necessarie per applicazioni PET... 18
2.3 Scintillatori comunemente usati in PET ... 22
2.4 Scintillatori a confronto: LYSO vs LFS-3 ... 24
Capitolo terzo: Fotomoltiplicatori al Silicio ... 26
3.1 Fotorivelatori per applicazioni PET ... 26
3.1.1 Tubi fotomoltiplicatori ... 26
3.1.2 Fotodiodi a valanga ... 28
3.1.3 Fotomoltiplicatori al Silicio ... 31
3.2 Caratteristiche dei SiPM ... 33
Capitolo quarto: Materiali e Metodi ... 39
4.1 Sorgente, scintillatori e SiPM ... 39
4.2 Set-up sperimentale ed acquisizione dati ... 41
Capitolo quinto: Risultati sperimentali... 48
Conclusioni ... 54