【摘 要】
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显微CT技术（Micro Computed Tomography,Micro-CT）利用X射线成像原理,能够无损地对被测物体内部结构实现微纳米级别分辨率的成像,现已广泛应用于医疗、航空、材料、石油地质等领域。辐射探测器作为Micro-CT系统的重要组成部分,其成像分辨率、量子探测效率等将会直接影响Micro-CT系统的空间分辨率、成像信噪比、检测效率等关键性能指标。闪烁体作为辐射探测器的核心构件,
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显微CT技术（Micro Computed Tomography,Micro-CT）利用X射线成像原理,能够无损地对被测物体内部结构实现微纳米级别分辨率的成像,现已广泛应用于医疗、航空、材料、石油地质等领域。辐射探测器作为Micro-CT系统的重要组成部分,其成像分辨率、量子探测效率等将会直接影响Micro-CT系统的空间分辨率、成像信噪比、检测效率等关键性能指标。闪烁体作为辐射探测器的核心构件,其材料密度、物理尺寸、发光光谱等特性是决定探测器性能的主要因素之一。因此,深入研究和讨论闪烁体的特性对于研究和理解辐射探测器有重要意义,进而对提高Micro-CT性能具有重要应用价值和学术价值。本文针对综合性能优异的新型闪烁体材料Gd3Al2Ga3O12:CE（掺铈钆镓铝石榴石,GAGG）特性展开研究,重点分析了GAGG闪烁体厚度与X射线吸收效率、X射线光电转换效率以及探测器的空间分辨率之间关系,并提出了高分辨率CCD辐射探测器串扰噪声的校正方法,主要研究内容如下:（1）分析了GAGG闪烁体的发光以及荧光传输等特性,利用蒙特卡罗仿真软件EGSnrc对GAGG闪烁体建模和仿真,理论计算了不同X射线能量下,GAGG闪烁体厚度与X射线吸收效率的关系。利用Zemax光仿真软件建模和仿真了探测器单元对GAGG闪烁体发出荧光的探测效率,计算了GAGG闪烁体厚度与X射线光电转换效率的关系。利用Zemax仿真了GAGG闪烁体厚度与探测器空间分辨率的近似关系,为高分辨率CCD辐射探测器中闪烁体几何尺寸设计提供了理论依据。（2）提出了高分辨率CCD辐射探测器串扰噪声的校正方法。通过蒙特卡罗程序Dosxyznrc与Zemax程序联合仿真,理论计算出GAGG闪烁体通过光学硅脂耦合CCD探测器像元之间的串扰率函数（Crosstalk Function,CTF）,再以CTF作为卷积核,使用Lucy-Richardson反卷积运算对探测器所采集的投影数据进行串扰校正。（3）搭建了高分辨率CCD辐射探测器实验平台,实验测试了不同X射线能量下,探测器输出图像灰度值与GAGG闪烁体厚度的关系。随后对GAGG闪烁体探测器采集的双丝像质计和铅笔的投影数据进行了串扰校正,通过图像灰度对比度曲线和调制传递函数（Modulation Transfer Function,MTF）曲线,分析了串扰校正前后对探测器成像质量的影响。
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