Aus der Klinik für Strahlentherapie und Nuklearmedizin
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2 GRUNDLAGEN - 7 -<br />
(NaI) erwiesen. Bei <strong>der</strong> Positronenemissionstomographie (PET) spielt seit vielen<br />
Jahren Wismutgermanat (BGO) eine wichtige Rolle, da es im Vergleich zu NaI<br />
eine höhere Dichte <strong>und</strong> daraus resultierend ein höheres Bremsvermögen <strong>für</strong> hochenergetische<br />
Photonen besitzt. Deshalb zeichnet es sich bei den hohen Energiebereichen<br />
um 500 keV durch einen hohen Absorptionskoeffizienten <strong>und</strong> eine hohe<br />
<strong>Aus</strong>beute aus [Cherry <strong>und</strong> Phelps 1996, Ziegler 1999].<br />
2.1.3 Photomultiplier mit Sek<strong>und</strong>ärelektronenvervielfacher<br />
Die im Szintillationskristall erzeugten Lichtblitze müssen quantitativ nachgewiesen<br />
werden. Dazu ist es erfor<strong>der</strong>lich, die Lichtsignale in elektrische Impulse umzuwandeln.<br />
Diese Aufgabe übernimmt <strong>der</strong> Photomultiplier, welcher mit Hilfe eines Elektronenvervielfachersystems<br />
eine Elektronenkaskade erzeugt, die nach zusätzlicher<br />
Verstärkung als elektrisches Signal registriert werden kann.<br />
Der Photomultiplier ist eine Elektronenröhre, bestehend aus einer sehr empfindlichen<br />
Photokathode <strong>und</strong> einer Anode mit mehreren dazwischen liegenden Vervielfacherelektroden,<br />
den so genannten Dynoden. Der von einem Gamma-Quant im<br />
Kristall erzeugte Lichtblitz trifft auf die Photokathode <strong>und</strong> löst einige Elektronen aus<br />
<strong>der</strong> Oberfläche heraus. Durch das von <strong>der</strong> Kathode zur ersten Dynode ansteigende<br />
positive Potential werden die Elektronen <strong>der</strong>art beschleunigt, dass sie mit hoher<br />
Wucht auf ihr auftreffen. Dabei lösen die Elektronen nun ihrerseits ein Vielfaches<br />
an<strong>der</strong>er Elektronen aus <strong>der</strong> Oberfläche dieser Dynode. Diese werden zur nächsten<br />
Dynode hin wie<strong>der</strong> beschleunigt <strong>und</strong> lösen neue Elektronen heraus usw.. Am Ende<br />
<strong>der</strong> Kaskade entsteht an <strong>der</strong> Anode eine große Zahl an Elektronen, die nach<br />
zusätzlicher elektronischer Verstärkung einen messbaren Impuls ergibt. Die Amplitude<br />
des Impulses ist proportional zur Anzahl <strong>der</strong> primär an <strong>der</strong> Kathode losgelösten<br />
Elektronen <strong>und</strong> diese wie<strong>der</strong>um korrelieren eng mit den auftreffenden<br />
Lichtsignalen. Da die Lichtblitze von <strong>der</strong> Energie <strong>der</strong> Gamma-Quanten abhängig<br />
sind, lassen sich über die Amplitude des elektrischen Signals Rückschlüsse auf die<br />
Energie <strong>der</strong> einfallenden Quanten ziehen [Jordan <strong>und</strong> Knoop 1999].
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