diff --git a/PET/protokoll/protokoll.tex b/PET/protokoll/protokoll.tex index f24342a..6c48d73 100644 --- a/PET/protokoll/protokoll.tex +++ b/PET/protokoll/protokoll.tex @@ -59,37 +59,40 @@ eines Atoms zu zwei Photonen. e^+ + e^- \rightarrow \gamma + \gamma \end{equation} -Die entstehenden Photonen haben stets die gleiche Energie. Die Ruhemasse von Elektron und Positron -beträgt \(\SI{1022}{\kilo\electronvolt}\) und teilt sich bei der Paarvernichtung gleichmäßig auf -die Photonen auf, sodass diese ergo eine Energie von \(E_\gamma = \SI{511}{\kilo\electronvolt}\). -Da die Annihilation in Ruhe stattfindet und Energie und Impulserhaltung gilt, schließen die beiden +Die entstehenden Photonen haben stets die gleiche Energie. Die +invariante Masse von Elektron und Positron beträgt +\(\SI{1022}{\kilo\electronvolt}\) und teilt sich bei der +Paarvernichtung gleichmäßig auf die Photonen auf, sodass diese eine +Energie von \(E_\gamma = \SI{511}{\kilo\electronvolt}\). Da die +Annihilation in Ruhe stattfindet und Energie und Impulserhaltung gilt, +schließen die beiden Photonen einen Winkel von \(180^\circ\) ein, bewegen sich also antiparallel.\\ \subsection{Grundlegende Funktionsweise des PET} \label{sec:fktweise} -Um den Beobachtungsort sind in einem Ring (in diesem Versuch nur zwei +Um die Quelle sind in einem Ring (in diesem Versuch nur zwei gegenüberliegende, die in einer festgelegten Geschwindigkeit um die Quelle herumfahrende, siehe~\ref{fig:aufbau}) Detektoren angebracht, -die die entstandenen Photonen registrieren. Allerdings können zum -Beispiel durch andere Zerfallsprozesse natürlich auch andere Photonen -entstehen, die die Messungen stören. Um solche zufällige Koinzidenzen -möglichst gering zu halten, müssen die eintreffenden Lichtquanten -bestimmte Kriterien erfüllen. Wie eben beschrieben haben die Photonen -immer die gleiche Energie, sodass Photonen, die nicht in ein -Energiefenster passen, nicht berücksichtigt werden. Desweiteren haben -die Detektoren einen bestimmten Abstand zu einander, was bedeutet, -dass die Photonen mit einer maximalen zeitlichen Differenz von -Detektorabstand geteilt durch Lichtgeschwindigkeit eintreffen müssen, -sofern sie innerhalb des PET erzeugt wurden. Genau dann wird das -Registrieren dieser Photonen als Koinzidenz bezeichnet. +die die entstandenen Photonen gleichzeitig als registrieren. +Allerdings können zum Beispiel durch andere Zerfallsprozesse natürlich +auch andere Photonen entstehen, die die Messungen stören. Um solche +zufällige Koinzidenzen möglichst gering zu halten, müssen die +eintreffenden Lichtquanten bestimmte Kriterien erfüllen. Wie eben +beschrieben haben die Photonen immer die gleiche Energie, sodass +Photonen, die nicht in ein Energiefenster passen, nicht berücksichtigt +werden. Desweiteren haben die Detektoren einen bestimmten Abstand zu +einander, sodass die Photonen mit einer maximalen zeitlichen Differenz +von Detektorabstand geteilt durch Lichtgeschwindigkeit eintreffen +müssen, sofern sie innerhalb des PET erzeugt wurden. Genau dann wird +das Registrieren dieser Photonen als Koinzidenz bezeichnet. \subsubsection{Koinzidenzen} \label{sec:koinz} -Die Zählrate der wahren Koinzidenzen, also der für uns interessanten -ergibt sich wie in~\eqref{eq:wahrkoinz} beschrieben und ist -Proportional zur Aktivität der Quelle und der Detektorgeometrie. +Die Zählrate der wahren Koinzidenzen ergibt sich wie +in~\eqref{eq:wahrkoinz} beschrieben und ist Proportional zur Aktivität +der Quelle und der Detektorgeometrie. \begin{equation}\label{eq:wahrkoinz} \dot N_K = \qty(\frac{\Omega_{\min}}{2 \pi}) \cdot P_\beta\cdot A \cdot \epsilon_1\cdot\epsilon_2