dc.contributor.advisor | Kalyvas, Nektarios | |
dc.contributor.author | Αργυρού, Αργύρης | |
dc.date.accessioned | 2024-11-20T09:33:15Z | |
dc.date.available | 2024-11-20T09:33:15Z | |
dc.date.issued | 2024-10-09 | |
dc.identifier.uri | https://polynoe.lib.uniwa.gr/xmlui/handle/11400/8069 | |
dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.26265/polynoe-7901 | |
dc.description.abstract | Σκοπός αυτής της διπλωματικής εργασίας, είναι η αξιολόγηση της γραμμικότητας του κρυσταλλικού σπινθηριστή LaBr3:Ce υπό έκθεση σε ακτίνες-Χ για τάση ακτινοβολίας από 70 kVp μέχρι 140 kVp μέσω ιατρικών συστημάτων απεικόνισης, όπως ο αξονικός τομογράφος CT. Οι σπινθηριστές χρησιμοποιούνται σε ανιχνευτές ιατρικής απεικόνισης έμμεσης ανίχνευσης. Επιπλέον βρίσκουν εφαρμογή σε υβριδικά συστήματα Πυρηνικής Ιατρικής SPECT/CT. Η ιδιότητα τους να μετατρέπουν την ενέργεια της ιοντίζουσας ακτινοβολίας σε φως, με βάση το ποσοστό εκμετάλλευσης της ιδιότητας αυτής αυξάνει την ευαισθησία της ανιχνευτικής διάταξης μειώνοντας τη δόση ακτινοβολίας στον εξεταζόμενο πληθυσμό. Μια επιθυμητή παράμετρος στους σπινθηριστές είναι η γραμμική σχέση στον αριθμό των οπτικών φωτονίων στην έξοδο τους σε σχέση με την προσπίπτουσα ακτινοβολία. Ο LaBr3:Ce κρυσταλλικός σπινθηριστής έχει χαρακτηριστικά τα οποία μπορεί να επιτρέψουν τη χρήση του σε κοινή ανιχνευτική διάταξη συστήματος SPECT/CT. Ο στόχος της μελέτης είναι ο έλεγχος της γραμμικότητας της απόκρισης του LaBr3:Ce για φάσματα ακτινών-Χ. Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιήθηκε ένας κρύσταλλος LaBr3:Ce διαστάσεων (10x10x10mm3) και ακτινοβολήθηκε με σύστημα ακτινών- Χ CMP 200DR 50 kW. Στη λυχνία είχε προστεθεί επιπλέον 20 mm Al φίλτρο και η απόσταση ήταν στα 72.5 cm από την κεφαλή της λυχνίας μέχρι την σφαίρα ολοκλήρωσης που είχε εισαχθεί ο κυβικός κρύσταλλος LaBr3:Ce εγκλεισμένος σε ένα λεπτό προστατευτικό στρώμα αλουμινίου . Οι τάσεις λυχνίας ήταν από 70 kV έως 140 kV και ο χρόνος ακτινοβόλησης 1sec. H οπτική ροή εξόδου μετρήθηκε με ένα ηλεκτρόμετρο (Cary 401) συνδεδεμένο σε ένα φωτοπολλαπλασιαστή (ES20) και μια σφαίρα ολοκλήρωσης τύπου Oriel 70451. Το kerma μετρήθηκε με ένα πολύμετρο RTI Piranha P100B. Ταυτόχρονα , μετρήθηκε πειραματικά η απόλυτη απόδοση (ΑΕ) εξάγοντας καμπύλες μέσω του προγράμματος Serial ADC. Επιπρόσθετα, μέσω μαθηματικών τύπων υπολογίστηκαν η αποδοτικότητα απορρόφησης ενέργειας (ΕΑΕ), η απόδοση κβαντικής ανίχνευσης (QDE) , το kerma (δόση) . Το kerma εισόδου είχε τιμές από 0.1 mGy έως 5 mGy. Για τις συγκεκριμένες συνθήκες έκθεσης το ρεύμα του ηλεκτρομέτρου είχε τιμές από 778 V έως 36202 V. Η σχέση του με την προσπίπτουσα έκθεσης προσεγγίστηκε γραμμική με συντελεστή προσδιορισμού ή γραμμή τάσης R2>0.99 σε κάθε περίπτωση. Επίσης υπολογίστηκε θεωρητικά και απόδοση ενεργειακής απορρόφησης του σπινθηριστή η οποία έλαβε τιμές από 63.8% έως 64% για φάσματα από 70 kV έως 140 kV, υποδηλώνοντας ότι ένα αντίστοιχο ποσοστό της εισερχόμενης δόσης ακτινοβολίας συμμετείχε στην δημιουργία των οπτικών φωτονίων. Συμπερασματικά, η απόκριση του υπό μελέτη LaBr3:Ce κρυσταλλικού σπινθηριστή βρέθηκε γραμμική για φάσματα ακτινών-Χ που μπορεί να έχουν εφαρμογή σε ένα υβριδικό σύστημα SPECT/CT. | el |
dc.format.extent | 69 | el |
dc.language.iso | el | el |
dc.publisher | Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής | el |
dc.rights | Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές | * |
dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.el | * |
dc.subject | Γραμμικότητα | el |
dc.subject | Αξονικός τομογράφος | el |
dc.subject | Σπινθηριστής | el |
dc.subject | Ακτίνες χ | el |
dc.subject | Ανιχνευτές ιατρικής απεικόνισης | el |
dc.subject | Υβριδικά συστήματα | el |
dc.subject | LaBr3:Ce | el |
dc.subject | Πυρηνική ιατρική | el |
dc.title | Πειραματική μελέτη ελέγχου γραμμικότητας κρυσταλλικού σπινθηριστή LaBr3:Ce | el |
dc.title.alternative | Experimental study of linearity control of crystal scintillator LaBr3:Ce | el |
dc.type | Διπλωματική εργασία | el |
dc.contributor.committee | Valais, Ioannis | |
dc.contributor.committee | Michail, Christos | |
dc.contributor.faculty | Σχολή Μηχανικών | el |
dc.contributor.department | Τμήμα Μηχανικών Βιοϊατρικής | el |
dc.description.abstracttranslated | The aim of this study is to evaluate the linearity of the LaBr3:Ce crystal scintillator through medical imaging systems, such as the CT scanner. Scintillators are used in indirect detection medical imaging detectors. In addition, they find application in hybrid tomographic nuclear Medicine SPECT/CT systems. Their ability to transform the absorbed ionizing radiation to optical photons leads to an increase in the detector sensitivity and in a reduction in the corresponding examined radiation dose. A scintillator requirement useful in planning the administered radiation exposure is a linear relation of the produced signal with regards to the incident radiation. LaBr3:Ce single crystal scintillator attributes makes it a prominent candidate for use as a common detector in a hybrid SPECT/CT system. The aim of the study is to check the linearity of the response of LaBr3:Ce for X-ray spectra. For this purpose, a LaBr3:Ce crystal of dimensions (10 x 10 x 10 mm3) was used and irradiated with a CMP 200DR 50 kW X-ray system. An additional 20mm Al filter had been added to the lamp and the distance was 72.5 cm. The X-ray tube voltages were from 70kV to 140kV and the irradiation time 1 sec. The optical fluence was measured with Cary 401 electrometer in connection with a ES20 photomultiplier tube and an integration sphere type Oriel 70451. Air kerma was measured with an RTI Piranha P100B multimeter. At the same time, the absolute efficiency (AE) was measured experimentally by extracting curves through the Serial ADC program. Additionally, energy absorption efficiency (EAE), quantum detection efficiency (QDE), air kerma (dose) were calculated through mathematical formulas. The air kerma ranged from 0.1 mGy to 5 mGy. For the specific exposure conditions the electrometer current had values from 778 Volt to 36202 Volt. Its relation with incident exposure was approximated to be linear with a coefficient of determination R2>0.99 in each case. The energy absorption efficiency of the scintillator was also theoretically calculated, exhibited values from 63.8% to 64% for the X-ray spectra from 70 kV to 140 kV under consideration, suggesting that a corresponding percentage of the incoming radiation dose participated in the generation of optical photons. The calculated EAE values indicate the percentage of the incident dose which contributes to the production of optical photons in the scintillator. In conclusion, It was found that LaBr3:Ce response was linear when irradiated with X-ray spectra that can be utilized in a hybrid SPECT/CT system. | el |