An Imaging Camera for Biomedical Application Based on Compton Scattering of Gamma Rays

In questa tesi presentiamo il lavoro di ricerca e sviluppo di una Camera Compton (CC) per imaging di piccoli oggetti. Le CC richiedono l'utilizzo di due rivelatori per ottenere la direzione d'incidenza di raggi gamma. Questo approccio, talvolta chiamato ``Collimazione Elettronica,'' si differenzia dalle tecniche usuali che utilizzano collimatori per selezionare fisicamente i raggi gamma di una certa direzione. Questa soluzione offre il vantaggio di una sensibilità maggiore e quindi di dosi inferiori. Proponiamo qui un nuovo sistema, che usa due similari Fotomoltiplicatori sensibili alla posizione (Hamamatsu 8500) accoppiati a differenti scintillatori (uno in plastica ed uno inorganico). Avere un solo tipo di rivelatore comporta una maggiore semplicità di progettazione ed utilizzo. Assieme all'apparato sperimentale, presentiamo il nostro algoritmo originale per la ricostruzione d'immagini, che è stato testato con un codice Monte Carlo scritto con Geant4. Applicando l'algoritmo ai dati sperimentali, abbiamo ottenuto una risoluzione di 6 mm, che è adatta all'imaging di piccoli animali (quali ratti e conigli) e per piccoli organi umani (tiroide e prostata). Il prototipo è stato sviluppato per per essere un elemento modulare compatto, che può essere esteso affiancando altri rivelatori simili