Gate用户手册(四)--定义一个系统

Deadly 提交于 2019-11-27 08:30:56

原文链接http://wiki.opengatecollaboration.org/index.php/Users_Guide:Defining_a_system

系统的定义

系统是Gate中的关键概念,它提供预定义的几何体来仿真一个扫描器,一个系统可以用来模拟几个具有相同一般几何特征的扫描器。可以被当做一种的模板,这种模板以tree level的确定方式存储,含有一些关键成分,每一个成分扮演自己独有的的角色。

例如,在cylindericalPET扫描系统中,含有晶石的几何volume组织在矩阵里面。在这个结构的顶部,含有module的分区在一个圆柱表面重复,来建立整个设备。因此遵守这个结构的PET扫描器家族可以被描述为在使用PET系统,如图4所述,含有叫做rsectors, modules, submodules, crystal,layer的volumn

Gate中含有scanner, SPECTHead, cylindricalPET, ecat, CPET, OPET  OpticalSystem系统,可以用来仿真大部分已存在的成像设备

系统的选择

使用Gate时可以不使用系统,不使用系统的话,获得不到检测器中的粒子互动。原因是记录hits的volume只能是属于已定义的系统的volume。当用户只测试扫描器的几何结构,没有必要使用预定义的系统。但是如果用户想要记录与检测器内粒子相关的信息,geometry必须与系统向关联。这部分解释与几何相关的元素和规则。

系统的限制

除了常见的扫描器,还要把不同成分的几何形状、晶石形状、检测器材料考虑在内。

每一个/eve/都分配在一个几何形状的物理模型中。一个level volumn必须被完整地封装在上一level volume。

level的数量必须设置,必须遵循表4.1中的list。不同敏感块的数量完整地被选择的系统定下来,输出特定的数据格式

每一level的最大成分数量取决于输出格式,因为会被使用的晶石的数量而限制。更多信息请查看Users Guide V7.2:Data output

怎样把geometry与系统相连

通过下面的命令把geometry和系统相连,

systems/SystemName/Level/attach UserVolumeName

不同类型的系统

扫描器

CylindricalPET

描述:cylindericalPET可以描述大部分的小型动态PET扫描器,cylinderPET的主要sopecificity是以LMF形式输出文件。LMF格式完整描述请参见Users Guide V7.2:Data output#LMF output

CylindricalPET是基于圆柱几何体,包含5个level,从mother到daughter,定义如下:

  • world cylindricalPET 世界圆柱.
  • rsector (depth=1)一个箱子, 在cylindricalPET里面用环重复.
  • module (depth=2)rsector里面的箱子. 用cubicarray repeater 重复,没有x方向的重复。这个是可选项
  • submodule(depth=3) module里面的箱子. cubicarray repeater 重复,没有x方向的重复。这个是可选项
  • crystal (depth=4) submodule里的箱子.cubicarray repeater 重复,没有x方向的重复。这个是可选项
  • layer (depth=5) crystal里面的径向箱子. 不能用repeater,而应该在macro文件中一个一个建立. layer必须用下面命令设置为合理
    /attachCrystalSD

粗体字是专用名词,可以查看表4.2

layer的材料必须是检测器的材料,其他level的材料可是任何材料。

重要提示:可视化可以帮你无overlap地建立这个geometry,Gate运行一个测试来检测volume overlap,但是精度有限,这个测试在初始化Gate之后,可以查看Users Guide V7.2:Getting started

/run/initialize
/geometry/test/recursive_test 

用户应该保证volume不比mother volume大

使用:一个使用cylinderPET系统的PET扫描器定义如下,扫描器的定义应该在宏文件的开始,在初始化前

 

 

 

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