Sviluppo di un simulatore ottico per la progettazione di una gamma camera in medicina nucleare

In order to project and optimize the design of a gamma camera, it is convenient to predict previously an estimation of its behavior, in terms of data output. In this master thesis has been developed a optical model that explains light reflectance off an internal surface within the scintillating crystal. Particular attention has been given to the issue of reflection from real surfaces which present roughness and diffusive reflection behavior. The model has been implemented into a simulator, using Matlab software. Then the results of the simulator have been compared with those obtained through some experimental trials with radioactive sources. The simulator has proved to describes well data from a real gamma camera.

Al fine di progettare e ottimizzare un sistema di rivelazione di raggi gamma, risulta conveniente la predizione del suo comportamento tramite una stima dei dati in uscita. Nell'ambito di questo lavoro di tesi è stato sviluppato un modello ottico in grado di spiegare il comportamento della luce riflessa dalle superfici interne di un cristallo scintillatore. Si è posta particolare attenzione al problema della riflessione della luce su superfici reali, che presentano rugosità e comportamenti di riflessione diffusa. Il modello è stato poi implementato in un simulatore, tramite software Matlab. Infine, per una validazione del programma, sono stati confrontati i dati in uscita del simulatore con i risultati di alcune prove sperimentali effettuate con sorgenti radioattive. In conclusione, il simulatore ha dimostrato di riuscire a descrivere adeguatamente il comportamento di una gamma camera reale.