Method for the signal processing of a photosensor

Method for the signal processing of a photosensorAbstractA method for photosensor signal processing includes carrying out, by measuring a combination of readout channels of a direction e with linearly increasing and linearly decreasing signal strength, a linear coding in at least one e-direction. The linearly increasing and linearly decreasing signal strengths of readout channels of the direction e, which are respectively used for the linear coding, are multiplied by each other. The linear coding satisfies the following edge condition: Q1(e)=c1·ec2+c3, Q2(e)=c4·ec5+c6, c1=const. ∈(0, ∞), c4=const. ∈(−∞, 0), c3, c6=const. ∈(−∞, ∞), and 0.52; c5<1.5. Q1 denotes the charge of the output channel signal strengths increasing via the e-position, and Q2 denotes the charge of the output channel signal strengths decreasing via the e-position and the coding direction

Verfahren zur Signalverarbeitung eines Photosensors

Verfahren zur Signalverarbeitung eines Photosensors, bei dem eine Linearkodierung in mindestens eine e-Richtung dadurch vorgenommen wird, dass eine beliebige Kombination von Auslesekanälen einer e-Richtung mit linear aufsteigender und linear absteigender Signalstärke gemessen werden, wobei die aufsteigenden und absteigenden Signalstärken von Auslesekanälen der e-Richtung, die jeweils für die Linearkodierung herangezogen werden, mit einander multipliziert werden, wobei die Linearkodierung die Randbedingung nach Formel 11erfüllt, in der Q1 die Ladung der über die e-Richtung aufsteigenden Signalstärken von AusAuslesekanälen, Q2 die Ladung der über die e-Position absteigenden Signalstärken von Auslesekanälen und die e-Richtung die Kodierungsrichtung bezeichnen, wobei die Interaktionstiefe unter Verwendung der Standardabweichung σlight nach Formel 7in der µ0das Moment 0. Ordnung, µ1das Moment 1. Ordnung und µ2das Moment 2. Ordnung bezeichnen, und zugehörigen Kalibrationsmessungen aus dem 1. Moment µ1 der e-Richtung und einer linearen Transformation des 2. Moments µ2 der e-Richtung approximiert wird

SIPM sensor chip

A SiPM sensor chip with a plurality of pixels includes a photodiode; a quench resistor; and a current divider configured to divide the photocurrent of the photodiodes into two currents of equal size. The current divider Sq,nm or Snm lead to networks NS,h,n and NS,V,m, each of which leads to additional current dividers Sh,n and Sv m having coding resistors Rh,A,n and Rh,B,n, and Rv,c,m and Rv D m, which are linearly coded and which lead to output channels A, B, C, D, with these sensor features being integrated into the sensor chip. The networks Ns,h,n and/or NSiVlm each lead to a summation network Oh and/or Ov, in which the signals of the networks Ns,h,n and/or NS,v,m are merged via summation resistors Rs,h,n and Rs,v,m, respectively, and lead to the output channels E and/or F

METHOD FOR THE SIGNAL PROCESSING OF A PHOTOSENSOR

METHOD FOR THE SIGNAL PROCESSING OF A PHOTOSENSORAbstractA method for photosensor signal processing includes carrying out, by measuring a combination of readout channels of a direction e with linearly increasing and linearly decreasing signal strength, a linear coding in at least one e-direction. The linearly increasing and linearly decreasing signal strengths of readout channels of the direction e, which are respectively used for the linear coding, are multiplied by each other. The linear coding satisfies the following edge condition: Q1(e)=c1·ec2+c3, Q2(e)=c4·ec5+c6, c1=const.∈(0, ∞), c4=const.∈(−∞, 0), c3, c6=const.∈(−∞, ∞), and 0.52′; c5<1.5. Q1 denotes the charge of the output channel signal strengths increasing via the e-position, and Q2 denotes the charge of the output channel signal strengths decreasing via the e-position and the coding direction

Sensorchip

SensorchipAbstractSiPM-Sensorchip mit Pixeln, bestehend aus Mikrozellen Z, wobei jedem Pixel eine xy-Position x, x, x, ... , xbzw. y, y, y, ... , yzugeordnet ist und sich eine Mehrzahl von Pixeln in einem Block befinden, wobei die Mikrozellen Z an Ausgangskanäle für eine Linearkodierung angeschlossen sind,wobei a) im Fall einer eindimensionalen Linearkodierung in mindestens einer Reihe m von M Reihen, N Pixel x, x, ... , x. in x-Richtung vorhanden sind, und innerhalb dieser Reihe eine Linearkodierung dadurch entsteht, dass sich innerhalb der m-Reihen die Anzahl der Mikrozellen eines Pixels, die in einen Ausgangskanal A, der der m-ten Reihe zugehörig ist, münden, in fortschreitender Richtung von xnach xin zahlenmäßig absteigender Weise ändert und die Anzahl der Mikrozellen eines Pixels, die in den Ausgangskanal B, der der m-ten Reihe zugehörig ist, münden, in zahlenmäßig aufsteigender Weise ändert, so dass sich die Anzahl der mit den Ausgangskanälen Aoder Bverschalteten Mikrozellen mit fortschreitenden Pixeln in einer Reihe in x-Richtung entgegengesetzt linear ändert, wobei eine Linearkodierung entsteht,oder wobei b) im Fall einer eindimensionalen Linearkodierung in mindestens einer Spalte n von N Spalten, M Pixel y, y, ... , y. in y-Richtung vorhanden sind, und innerhalb dieser Spalte eine Linearkodierung dadurch entsteht, dass sich innerhalb der n-Spalten die Anzahl der Mikrozellen eines Pixels, die in den Ausgangskanal A, der der n-ten Spalte zugehörig ist, münden, in fortschreitender Richtung von ynach yin zahlenmäßig absteigender Weise ändert und die Anzahl der Mikrozellen eines Pixels, die in den Ausgangskanal B, der der n-ten Spalte zugehörig ist, münden, in zahlenmäßig aufsteigender Weise ändert, so dass sich die Anzahl der mit den Ausgangskanälen Aoder Bverschalteten Mikrozellen mit fortschreitenden Pixeln in einer Spalte in y-Richtung entgegengesetzt linear ändert, wobei eine Linearkodierung entsteht,oder wobei c) im Fall einer zweidimensionalen Linearkodierung in mindestens einer Reihe m von M Reihen, N Pixel x, x, ... , x. in x-Richtung vorhanden sind, und innerhalb dieser Reihe eine Linearkodierung dadurch entsteht, dass sich innerhalb der m-Reihen die Anzahl der Mikrozellen eines Pixels, die in einen gemeinsamen Ausgangskanal A münden, in fortschreitender Richtung von xnach xin zahlenmäßig absteigender Weise ändert und die Anzahl der Mikrozellen eines Pixels, die in einen gemeinsamen Ausgangskanal B münden, in zahlenmäßig aufsteigender Weise ändert, so dass sich die Anzahl der mit den Ausgangskanälen A oder B verschalteten Mikrozellen mit fortschreitenden Pixeln in einer Reihe in x-Richtung entgegengesetzt linear ändert und dass in mindestens einer Spalte n von N Spalten, M Pixel y, y, ... , y. in y-Richtung vorhanden sind, und innerhalb dieser Spalte eine Linearkodierung dadurch entsteht, dass sich innerhalb der n-Spalten die Anzahl der Mikrozellen eines Pixels, die in einen gemeinsamen Ausgangskanal C münden, in fortschreitender Richtung von ynach yin zahlenmäßig absteigender Weise ändert und die Anzahl der Mikrozellen eines Pixels, die in einen gemeinsamen Ausgangskanal D münden, in zahlenmäßig aufsteigender Weise ändert, so dass sich die Anzahl der mit den Ausgangskanälen C oder D verschalteten Mikrozellen mit fortschreitenden Pixeln in einer Spalte in y-Richtung entgegengesetzt linear ändert, wobei eine Linearkodierung entsteht,wobei eine Linearkodierung in den Fällen a), b) und c) gegeben ist, wenn eine Kodierung nach Formel 1 nachverwirklicht ist,und wobei ein Summiernetzwerk O oder zwei Summiernetzwerke O implementiert sind, bestehend aus einem Netz oder aus zwei Netzen Nund Kodierwiderständen R, durch die die Photoströme der Mikrozellen Z fließen, und die zu einer Spannungsverteilung über das Summiernetzwerk O oder die Summiernetzwerke O führt, welche der Verteilungsformel nach Formel 8oder der Formel 9entspricht, wobei bei Formel 9 entlang x oder y oder x und y kodiert werden kann,und wobei die Ausgänge einzelner Mikrozellen Z, jeweils an ein Netz Nangeschlossen sind, welches an einen Kodierwiderstand Rund ein Summiererwiderstand Rangeschlossen ist, wobei jeder Kodierwiderstand Ran die Ausgangskanäle Aoder Bbzw. Aoder Bbzw. A, B, C oder D angeschlossen ist

Design and Characterization of a Gradient-Transparent RF Copper Shield for PET Detector Modules in Hybrid MR-PET Imaging

This paper focuses on the design and the characterization of a frequency-selective shield for positron emission tomography (PET) detector modules of hybrid magnetic resonance-PET scanners, where the shielding of the PET cassettes is located close to the observed object. The proposed shielding configuration is designed and optimized to guarantee a high shielding effectiveness (SE) of up to 60 dB for B1 -fields at the Larmor frequency of 64 MHz, thus preventing interactions between the radio-frequency (RF) coil and PET electronics. On the other hand, the shield is transparent to the gradient fields with the consequence that eddy-current artifacts in the acquired EPI images are significantly reduced with respect to the standard solid-shield configuration. The frequency-selective behavior of the shield is characterized and validated via simulation studies with CST MICROWAVE STUDIO in the megahertz and kilohertz range. Bench measurements with an RF coil built in-house demonstrated the high SE at the Larmor frequency. Moreover, measurements on a 4-T human scanner confirmed the abolishment of eddy current artifact and also provided an understanding of where the eddy currents occur with respect to the sequence parameters. Simulations and measurements for the proposed shielding concept were compared with a solid copper shielding configuration

A 2D Sensitivity Encoded Silicon Photomultiplier (SeSP) for simultaneous high resolution PET/MR scanners

In this paper we present first results of a new detector concept called Sensitivity encoded Silicon Photomultiplier (SeSP) that has been invented in 2011. It combines the advantages of sensitivity encoding and SiPM technology without changing the manufacturing process of the devices. We show the capability to accurately identify all 4×4 crystals of a regular array with 2×4 (1D-SeSP) and 2×2 (2D-SeSP) readout channels. Even for these initial realizations, good energy resolution (<13% (1D) and <15.5% (2D)), timing resolution (average CRT of 468ps @ FWHM, 2D-SeSP), and stable operation are achieved