Studio delle correlazioni tra segnali di pixel adiacenti in cristalli di scintillatore LFS segmentati

Il lavoro di tesi è consistito nello studio delle correlazioni tra segnali da pixel adiacenti di cristalli scintillanti LFS segmentati utilizzati come rivelatori di fotoni in applicazioni PET. Le correlazioni sono dovute al cross-talk ottico nell’interfaccia tra i cristalli e la matrice di SiPM utilizzati per la lettura. Come sorgente di segnali si è utilizzata la radioattività intrinseca dovuta al decadimento beta naturale del Lutezio contenuto nel cristallo LSF, seguito dall’emissione di almeno 2 fotoni che possono a loro volta interagire nei pixel del rivelatore, fornendo un contributo aggiuntivo al cross-talk. Segnali da diversi pixel sono stati acquisiti con un oscilloscopio, utilizzando trigger dedicati per la selezione di soli decadimenti beta, di sole interazioni gamma, o di tutti gli eventi di decadimento. I dati salvati su file sono stati analizzati con programmi sviluppati nell’ambito della tesi in ambiente ROOT. Dallo studio delle rette di correlazione tra segnali di coppie di pixel si sono ottenute le frazioni di segnale del pixel di riferimento condivise con quelli adiacenti, che sono risultati compatibili per le diverse selezioni effettuate. Si sono quindi determinati gli elementi della matrice “Point-Spread Function” in funzione della soglia di discriminazione, che sono quindi stati utilizzati per la correzione del numero di conteggi nei pixel. I risultati sono compatibili con il numero di conteggi aspettato in assenza di effetti di cross-talk.