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Caratterizzazione della risposta temporale di rivelatori PET basati su fotomoltiplicatori al Silicio e cristalli LYSO e LFS-3

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Academic year: 2021

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UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI PISA

FACOLTA’ DI SCIENZE MATEMATICHE FISICHE E NATURALI

CORSO 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

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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

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