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乳腺PET(Positron Emission Tomography，PET)是一种能对乳腺癌进行早期诊断的高端核医学成像设备，其主要结构包括探测器系统、电子学系统和图像重建软件系统。根据探测器系统结构的不同，乳腺PET可以分为双平板乳腺PET和环形乳腺PET，本论文的主要工作是围绕双平板乳腺PET电子学系统的研发而展开，通过研发新的PET模拟电子学技术和基于FPGA的多通道高速数据采集系统，以实现一个高集成度的双平板乳腺PET电子学系统。 本论文首先对PET模拟电子学的信号处理技术进行了研究，提出了基于QTC(Charge-to-Time Conversion)和TDC(time-to-digital converter)的信号位置、能量的获取方案，并实现了相关的软硬件设计。与传统的信号放大、滤波成形和ADC(Analog To Digital Converter)方案相比，该方案极大的简化了模拟电路与数字电路之间的信号布线，有利于提高整个PET电子学系统的集成度。对比测试的结果表明，和传统方案相比，该方案对于511 KeV的γ光子具有良好的位置分辨和能量分辨。 为了提高PET电子学系统的集成度，本论文还对基于ADC和FPGA(FieldProgrammable Gate Array)的多通道高速数据采集系统进行了研究，解决了高密度、高速差分信号布局布线、传输干扰以及数据接收问题，并实现了64路高速数据采集的软硬件设计，其中集成了千兆以太网技术、高速光纤传输技术、CAN总线控制技术，极大的提高了PET数据采集电子学的集成度。实际测试结果表明，该数据采集系统性能优良，完全能够满足双平板乳腺PET数据采集系统的需求。