丫线康普顿背散射仪测量的信噪比研究射.pdfVIP

第 7卷 第 1期 ， V cT理论与应用研究 I7N．。1 1998年 2月 (1—8) CTThe0ryandApplications Feb 1998 7已／／) 丫射线康普顿背散射扫描仪测量的信噪比研究 |i 堕 垦茎 占 肥 … 。 罗岁 摘 要：本文详细给出了CBS测量中噪声的物理来源和降低噪声的有效措旆，还对信噪比进行了定 量的分析和讨论 主题词 !翌些型量一 笆堡些 哮 ) ) ， TheResearchofSignal—-to--NoiseRatioon M easurementsofy-RayComptonBackscatterScanner Tong Libiao and Ding Houben f}lefe1EasternRadiationTechniqueDevelopmentCompany 230088) ABSTRACT：ThephysicaloriginsofnoiseintheCBSmeasurementandeffectivemeasures ofdecreasingthenoisealepresentedinthispaperTh epaperquantitativelyanalyzesanddiscusses htesignal·to-noiseratioforCBSsystem KeyW ords：ComptonBackscatterScanner T-Ray Measurements Signal-to-Noise Ratio 1 引 言 与透射式 CT(TICT)差别极大的一点是，康普顿背散射扫描仪(CBS)的信噪比非常低 。 有时低到接近于 I，而TICT的信噪比在 10 l0。 CBS的信号水平低，T光子计数通常由于几何衰减、Compton散射效应、Y光子进出 物质的减弱、立体角因子和探测效率等因素而下降 8至 IO个数量级。所 以，国外的 CBS 机基本采用x射线，而用T射线的CBS机则难 以做成小型的或便携式的CBS机。我们在这 方面做了大量研究，较好地解决了信噪比低的技术难题，研制成功了便携式Y射线CBS机。 2 噪声来源的物理分析 对于CBS机来说t噪声来源主要有：光于噪声f即量子统计学噪声，这是固有的不确 I998．0I-10收到本文稿。 2 CT理论与应用研究 7卷 定性1，电子学噪声和多次散射噪声等。具体的可能因素有： f1)电子学噪声，主要有光 电倍增管的噪声(例如光阴极的暗电流)，前置放大器中耦 台电阻的热噪声等。 (2)辐射源Y光子直接穿过源容器屏蔽材：~q-N达探测器而造成的本底。 (3)y光子计数的统计性涨落 。 (4)多次散射造成的本底 。 (5)光 电峰和相干散射峰造成的本底 f6)图象噪声。 (7)宇宙射线和环境本底。 (8)其它，例如贫化铀材料中含有一定量的靛射Y射线的杂质，光电倍增管玻璃中含 有钾K．4O等。 实际上，