TOF-PET前端电子系统设计与实现

飞行时间技术（TOF）的应用显著的提高了PET系统输出图像的信噪比，但同时也对电子学系统的测量性能提出了更高的要求。前端电子系统是连接探测器与图像输出的桥梁，较大程度上影响了系统的整体分辨能力。本文从前端电子系统采集的角度出发，以优化现有系统的时间分辨性能与能量分辨性能为目的，分析TOF技术对前端电子系统的设计需求，并对其进行实施与测试。结果表明设计得到的全局时钟抖动小于10 ps；基于JESD204B协议的ADC采集方案可以使目前的PET系统能量分辨率低于12%；基于CFD和FPGA-TDC的时间测量技术可以使时间分辨率达到100 ps，满足系统预期设计需求。