PET(Positron Emission Tomography)设备可以利用示踪原理和正电子符合探测技术在组织细胞和分子水平动态的评估各器官的代谢水平和生化反应,在肿瘤、神经系统等疾病的诊断以及相关的病理学和药理学研究中发挥巨大的作用。探测器和解码电路是PET设备最前端的电子学系统,是整个设备信号探测的核心组件。探测器主要接收示踪剂在体内湮没反应产生的511KeV伽马光子,并经闪烁晶体沉积变为可见光信号,再经光电管转换成电信号;解码电路通过放大、积分、求和以及模数转换等数据处理,将光子湮灭反应的位置信息、能量信息和时间信息传送给PET设备的后续处理电路,用来重建图像。所以探测器和解码电路的设计对于PET设备至关重要。本论文的主要工作是开发基于SiPM(Silicon Photomultiplier)的高空间分辨率探测器和解码电路。其中第一项内容是完成了一个基于5x5的SiPM阵列的探测器模块。SiPM阵列使用DPC(Discretized Positioning Circuit)方案来完成晶阵位置解码,实际的测试结果显示,该方案可以将探测器的空间分辨率从原有的1.79mm提高到1.35mm,达到了提高空间分辨率的目的;第二项内容通过快速二极管隔离方法,解决了SiPM阵列设计中时间分辨率退化的问题。