Gate 7.2的学习笔记（四）

一、定义系统

1、定义

系统是GATE的关键概念。它提供了一个模板预定义的几何形状来模拟扫描仪。可以使用一个系统对多个扫描仪进行建模，使其具有相同的一般几何特征。它可以被认为是以某种方式组织的关键组件描述的一种模板，称为树级结构，每个组件都有自己的特定作用或排序。

GATE中有不同的系统：扫描仪，SPECTHead，cylindricalPET，ecat，CPET，OPET和OpticalSystem，可用于模拟大多数现有的成像设备。

2、选择系统

(1) 可以在不使用系统的情况下使用GATE，但是在这种情况下，没有关于检测器中的粒子相互作用的信息将可用。当用户仅测试扫描仪几何体时，不需要使用预定义的系统。

(2) 但是如果用户想要在检测器内记录与粒子历史相关的信息， 几何必须与系统相关联。

(3) 几何与系统相关联的要素和规则。

<1> 几何约束

除了一般系统扫描器，应当首先考虑到的几何不同部件（门架，扇区，桶等）以及还晶体的形状或检测器材料（的形状例如闪烁体）。

必须将每个级别分配给几何体的物理卷。水平体积必须完全封闭在上层体积中。

级别数必须设置，必须符合一定的规格。不同敏感卷的编号由系统的选择完全设置，并符合特定的输出格式。

每个级别中的最大组件数量取决于输出格式，因为它可以限制用于编码晶体的位数。

<2> 与DAQ电子模拟相关的约束

3、如何将几何连接到系统

Step1. 要定义几何结构，记住它必须满足一些约束，如前所述。

Step2. 系统几何将在仿真过程中引入或附加到“attach”命令和一个对应于几何结构一级的特定关键字参数。其中： SystemName是系统的具体名称（列1中的一个条目）， Level是级别的特定名称（参见第2列）， UserVolumeName是用户给卷的名称。

system / SystemName / Level / attach UserVolumeName

Step3. 为了进一步的数据分析，必须定义对应于系统的具体输出。

Table 4.1: Different systems available in GATE and their characteristics.
In the second column are listed some of the keyword that are also used at in the macro (see also table 4.2 for a complete list). The shape in the third column describe the mother volume, composed of “daughter” volumes as described in Chap. 3 : a box means a box shaped mother volume containing an array of daughter boxes, a cylinder mother volumes will contains cylinders. Cylinders are understood here as tube sectors defined by an inner and outer radius.

Table 4.2: Keywords corresponding to system components definition to be used with an “attach” command. At least one level has to be attached to the system. If necessary, these level’s names can be possibly used as input to digitizers modules: for example, different electronic dead times for each level’s electronics can be modelised. The two last lines, listed here for information, are related to “hits” which apply only for “sensitive” volume. Please refer to Chap. 5 for more details on this topic.