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Abstract

The availability of new, compact, magnetic field tolerant sensors suitable for PET has opened the opportunity to build highly integrated PET scanners that can be included in commercial MR scanners. This combination has long been expected to have big advantages over existing systems combining PET and CT. This thesis describes my work towards building a highly integrated readout ASIC for application in PET/MR within the framework of the HYPERImage and SUBLIMA projects. It also gives a brief introduction into both PET and MR to understand the unique challenges for the readout system caused by each system, and their combination. A number of typical solutions for different requirements of the ASIC - timing measurements, trigger generation, and energy readout - and contemporary readout systems are presented to put our system in context. Detailed measurements have been performed to evaluate the performance of the ASIC, and the setup and results are presented here.

Übersetzung des Abstracts (Deutsch)

Mit der Verfügbarkeit neuer kompakter und Magnetfeld-toleranter Sensoren, die für die Anwendung in PET geeignet sind, eröffnet sich die Möglichkeit, hochintegrierte PET Scanner zu bauen, die in kommerzielle MR Scanner eingebaut werden können. Die Vorteile dieser Kombination gegenüber existierenden Systemen, die PET und CT kombinieren, sind lange bekannt. Diese Arbeit beschreibt meine Beiträge zur Entwicklung eines hochintegrierten Auslesechips für PET/MR im Rahmen der EU-Projekte HYPERImage und SUBLIMA. Sie gibt auch eine kurze Einführung in PET und MRI, um die speziellen Anforderungen, die diese beiden Systeme für das Auslesesystem stellen, verstehen zu können. Eine Reihe etablierter Lösungen für die verschiedenen Anforderungen an den Chip - Zeitmessung, Erzeugung des Triggers, sowie die Energieauslese - und andere verfügbare Auslesesysteme werden vorgestellt, um unser System einzuordnen. Die Ergebnisse detaillierter Messungen um die Leistungsfähigkeit des Chips zu beurteilen werden vorgestellt.