PET扫描探测伽玛射线
- 病人躺在被一圈探测器包围的管子里不动
- 身体切片的图像可以显示的位置放射性示踪剂
- 探测器由两部分组成:
- 水晶闪烁体-当伽马射线(γ当光子入射到晶体上时,晶体中的电子被激发到更高的能态
- 当被激发的电子穿过晶体时,它会激发更多的电子
- 当被激发的电子回到原来的状态时,损失的能量以可见光光子的形式传输
- 光电倍增管-闪烁体产生的光子非常微弱,因此需要通过光电倍增管放大并转换为电信号
用PET扫描仪检测伽马射线
从PET扫描创建图像
- 的γ当正电子形成射线时,射线沿相反方向的直线传播毁灭
- 这是为了节省动力
- 它们排成一条线击中探测器,这条线被称为反应线
- 示踪剂会释放出很多γ同时照射光线,计算机将利用这些信息来创建图像
- 来自某一点的光子越多,被研究组织中存在的示踪剂就越多,在图像上就会出现一个亮点
- 这是一幅示踪剂浓度在组织中可以产生处理到达时间伽马射线光子的
伽玛射线光子能量的计算
- 在毁灭过程中,质能和动量都守恒
- 产生的伽玛射线光子的能量和频率完全由正电子对的质能决定
- 光子的能量E由
E = hf = mec2
- 光子的动量p由
- 地点:
- 米e=电子质量或正电子(千克)
- h =普朗克常数(J s)
- f =光子频率(Hz)
- C = the光速在真空中(m- - - - - -1)
工作的例子
氟-18通过β+发射衰变。发射的正电子与一个电子碰撞并湮灭,产生两束γ射线。
(a)计算正电子和电子湮灭时所释放的能量。
(b)计算γ射线发射的频率。
(c)计算一种γ射线的动量。
(部分)
第一步:写下已知的数量
-
- 电子的质量=正电子的质量,米e= 9.11 × 10-31年公斤
- 总质量等于电子和正电子的质量= 2米e
第二步:写出质能等价方程
E=米ec2
第三步:代入数值,计算能量E
E = 2 × (9.11 × 10-31年) × (3.0 × 108)2= 1.6 × 10-13年J
部分(b)
第一步:确定一个光子的能量
-
- 普朗克常数,h= 6.63 × 10−34J s
- 产生了两个光子,因此,一个光子的能量等于部分(a)总能量的一半:
第二步:写出光子能量的方程
E=高频
第三步:重新排列频率f,并计算
部分(c)
第一步:写出光子动量的方程
步骤2:代入数值并计算动量,p