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hiro98 2020-01-27 18:37:44 +01:00
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@ -59,37 +59,40 @@ eines Atoms zu zwei Photonen.
e^+ + e^- \rightarrow \gamma + \gamma e^+ + e^- \rightarrow \gamma + \gamma
\end{equation} \end{equation}
Die entstehenden Photonen haben stets die gleiche Energie. Die Ruhemasse von Elektron und Positron Die entstehenden Photonen haben stets die gleiche Energie. Die
beträgt \(\SI{1022}{\kilo\electronvolt}\) und teilt sich bei der Paarvernichtung gleichmäßig auf invariante Masse von Elektron und Positron beträgt
die Photonen auf, sodass diese ergo eine Energie von \(E_\gamma = \SI{511}{\kilo\electronvolt}\). \(\SI{1022}{\kilo\electronvolt}\) und teilt sich bei der
Da die Annihilation in Ruhe stattfindet und Energie und Impulserhaltung gilt, schließen die beiden 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.\\ Photonen einen Winkel von \(180^\circ\) ein, bewegen sich also antiparallel.\\
\subsection{Grundlegende Funktionsweise des PET} \subsection{Grundlegende Funktionsweise des PET}
\label{sec:fktweise} \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 gegenüberliegende, die in einer festgelegten Geschwindigkeit um die
Quelle herumfahrende, siehe~\ref{fig:aufbau}) Detektoren angebracht, Quelle herumfahrende, siehe~\ref{fig:aufbau}) Detektoren angebracht,
die die entstandenen Photonen registrieren. Allerdings können zum die die entstandenen Photonen gleichzeitig als registrieren.
Beispiel durch andere Zerfallsprozesse natürlich auch andere Photonen Allerdings können zum Beispiel durch andere Zerfallsprozesse natürlich
entstehen, die die Messungen stören. Um solche zufällige Koinzidenzen auch andere Photonen entstehen, die die Messungen stören. Um solche
möglichst gering zu halten, müssen die eintreffenden Lichtquanten zufällige Koinzidenzen möglichst gering zu halten, müssen die
bestimmte Kriterien erfüllen. Wie eben beschrieben haben die Photonen eintreffenden Lichtquanten bestimmte Kriterien erfüllen. Wie eben
immer die gleiche Energie, sodass Photonen, die nicht in ein beschrieben haben die Photonen immer die gleiche Energie, sodass
Energiefenster passen, nicht berücksichtigt werden. Desweiteren haben Photonen, die nicht in ein Energiefenster passen, nicht berücksichtigt
die Detektoren einen bestimmten Abstand zu einander, was bedeutet, werden. Desweiteren haben die Detektoren einen bestimmten Abstand zu
dass die Photonen mit einer maximalen zeitlichen Differenz von einander, sodass die Photonen mit einer maximalen zeitlichen Differenz
Detektorabstand geteilt durch Lichtgeschwindigkeit eintreffen müssen, von Detektorabstand geteilt durch Lichtgeschwindigkeit eintreffen
sofern sie innerhalb des PET erzeugt wurden. Genau dann wird das müssen, sofern sie innerhalb des PET erzeugt wurden. Genau dann wird
Registrieren dieser Photonen als Koinzidenz bezeichnet. das Registrieren dieser Photonen als Koinzidenz bezeichnet.
\subsubsection{Koinzidenzen} \subsubsection{Koinzidenzen}
\label{sec:koinz} \label{sec:koinz}
Die Zählrate der wahren Koinzidenzen, also der für uns interessanten Die Zählrate der wahren Koinzidenzen ergibt sich wie
ergibt sich wie in~\eqref{eq:wahrkoinz} beschrieben und ist in~\eqref{eq:wahrkoinz} beschrieben und ist Proportional zur Aktivität
Proportional zur Aktivität der Quelle und der Detektorgeometrie. der Quelle und der Detektorgeometrie.
\begin{equation}\label{eq:wahrkoinz} \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 \dot N_K = \qty(\frac{\Omega_{\min}}{2 \pi}) \cdot P_\beta\cdot A \cdot \epsilon_1\cdot\epsilon_2