<br><font size=2 face="sans-serif">Hi, Angela,</font>
<br>
<br><font size=2 face="sans-serif">I spent some time read the source code of GATE recently and found out why the</font>
<br><font size=2 face="sans-serif">spectrum looks different.</font>
<br>
<br><font size=2 face="sans-serif">The GATE program first generates two gamma photons, let's say S0 and S1. </font>
<br><font size=2 face="sans-serif">Then GATE will traces down the two photons respectively, and generates</font>
<br><font size=2 face="sans-serif">a Hits list. After that, the program will generates Adder_list and Readout_list</font>
<br><font size=2 face="sans-serif">one after another before generates the Single_list. </font>
<br>
<br><font size=2 face="sans-serif">If you check the ASCII output files, you will find that in the Singles_Adder file,</font>
<br><font size=2 face="sans-serif">for each photon, if a Compton backscatter event happened, then the event of energy</font>
<br><font size=2 face="sans-serif">deposit after backscatter will be listed in front of all other events in the Adder_list. </font>
<br><font size=2 face="sans-serif">So for each photon-pair with one &nbsp;Compton backscatter event, we should have two </font>
<br><font size=2 face="sans-serif">possible event lists as:</font>
<br>
<br><font size=2 face="sans-serif">Case 1:</font>
<br><font size=2 face="sans-serif">(1). S0 backscatter in detector B (or A), but deposits energy (0.17MeV) in detector A (or B)</font>
<br><font size=2 face="sans-serif">(2). S0 deposits remained energy (0.34MeV) in detector B (or A)</font>
<br><font size=2 face="sans-serif">(3). S1_photoelectric_absorption (0.511MeV) in detector A (or B)</font>
<br><font size=2 face="sans-serif">or </font>
<br>
<br><font size=2 face="sans-serif">Case 2:</font>
<br><font size=2 face="sans-serif">(1). S0_photoelectric_absorption (0.511MeV) in detector A (or B)</font>
<br><font size=2 face="sans-serif">(2). S1 backscatter in detector B (or A), but deposits energy (0.17MeV) in detector A (or B)</font>
<br><font size=2 face="sans-serif">(3). S1 deposits remained energy (0.34MeV) in detector B (or A)</font>
<br>
<br><font size=2 face="sans-serif">when GATE process the Adder_lsit, in Case1, it will add the energy from enevt3 to enevt1 and</font>
<br><font size=2 face="sans-serif">update the other information of event1 with event3, and keep the event2, then generats the</font>
<br><font size=2 face="sans-serif">Readout_list with two events:</font>
<br><font size=2 face="sans-serif">(1). S1 (energy 0.17+0.511MeV) in detector A (or B)</font>
<br><font size=2 face="sans-serif">(2). S0_remained_energy (0.34MeV) in detector B (or A)</font>
<br>
<br><font size=2 face="sans-serif">for Case2, GATE will add the energy from enevt2 to enevt1 and</font>
<br><font size=2 face="sans-serif">keep the original information of event1, then generats the</font>
<br><font size=2 face="sans-serif">Readout list as:</font>
<br><font size=2 face="sans-serif">(1). S0 (energy 0.17+0.511MeV) in detector A (or B)</font>
<br><font size=2 face="sans-serif">(2). S1_remained_energy (0.34MeV) in detector B (or A)</font>
<br>
<br><font size=2 face="sans-serif">Therefore, no matter the Compton backscatter event was happened with photon S0 or S1, or in </font>
<br><font size=2 face="sans-serif">detector A or detector B, in the Singles_Readout List, the high energy Single always comes </font>
<br><font size=2 face="sans-serif">first. Then later, this Single will appears in the first column in the coincidence list. </font>
<br><font size=2 face="sans-serif">Which means that the first and the second photons in the coincidence pairs do not always </font>
<br><font size=2 face="sans-serif">correspond with the original two gamma photons S0 and S1.</font>
<br>
<br>
<br><font size=2 face="sans-serif">Best regards,</font>
<br>
<br><font size=2 face="sans-serif">Yuxuan Zhang</font>
<br>
<br>
<br>
<br><font size=2 face="sans-serif">Dr. Yuxuan ZHANG <br>
Dept. Experimental Diagnostic Imaging<br>
Univ. Texas, MD Anderson Cancer Center<br>
1515 Holcombe Blvd, Unit 217<br>
Houston, TX 77030-4095<br>
<br>
Tel: +1-713-745-1671 <br>
Fax: +1-713-745-1672</font>
<br>
<br>
<br>
<table width=100%>
<tr valign=top>
<td>
<td><font size=1 face="sans-serif"><b>Angela M K Foudray &lt;afoudray@stanford.edu&gt;</b></font>
<br><font size=1 face="sans-serif">Sent by: gate-users-bounces@lphe1pet1.epfl.ch</font>
<p><font size=1 face="sans-serif">09/24/2004 04:37 PM</font>
<br><font size=1 face="sans-serif">Please respond to GATE feedback and helpline for Users</font>
<br>
<td><font size=1 face="Arial">&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; </font>
<br><font size=1 face="sans-serif">&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; To: &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;GATE feedback and helpline for Users &lt;gate-users@lphe1pet1.epfl.ch&gt;</font>
<br><font size=1 face="sans-serif">&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; cc: &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;</font>
<br><font size=1 face="sans-serif">&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; Subject: &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;Re: [gate-users] &nbsp;Energy Spectrum Woes</font></table>
<br>
<br>
<br><font size=2><tt>A few people have written back to the list (and to me) about the energy<br>
spectrums from photon one and photon two that are generated from the<br>
Coincidence file in a sphericalPET system model and their ideas for why<br>
these spectra are different. &nbsp;I feel my question comes down to the<br>
specifics of how the two photons are modelled, i.e.:<br>
<br>
- How are energies assigned for each event?<br>
- How is time assigned for each event?<br>
<br>
<br>
Specifically, to use some nomenclature already used in this list, let's<br>
call photon one S0 and photon two S1. &nbsp;I am assuming the following:<br>
<br>
1 - Since we are dealing with a simulation that presumably models the<br>
two annihilation photons independently, the first photon should have a<br>
random chance of being initially directed anywhere in the 4pi solid<br>
angle. &nbsp;<br>
<br>
2 - We arbitrarily chose this first photon to model first - I assume we<br>
can't and shouldn't automatically label this photon S0, we assign it<br>
some time stamp which we have &quot;jittered&quot; based on a gaussian<br>
distribution whose standard deviation is the time resolution.<br>
<br>
3 - Every event depositing energy in the detectors is written in the<br>
singles list. &nbsp;A time window and energy window, specified by the user,<br>
is used to comb the singles data, looking for pairs of events fitting<br>
this criteria. &nbsp;S0 is assigned to the event with the earlier time of the<br>
pair (not necessarily the first photon modelled in a event pair of<br>
trues), and S1 assigned to the one with the later time stamp.<br>
<br>
If 1, 2 and 3 are true, (particularly the time jittering on the time<br>
stamp), S0 and S1 have an equally likely chance of being the first<br>
photon modelled. &nbsp;And since we generally have scattering media in the<br>
system, they obviously need not be even of the same annihilation event<br>
(they could both be the first photon modelled or both be the second). &nbsp;<br>
<br>
Therefore,<br>
<br>
S0 and S1 cannot have different energy spectra (qualitatively with low<br>
statistics, or &quot;at all&quot; with enough statistics). &nbsp;A) S0's event location<br>
is randomly distributed about the detection system, and B) it can be<br>
either the first or second photon modelled (this shouldn't make a<br>
difference anyway, right?). &nbsp;S0 and S1 for all intents and purposes, if<br>
1, 2 and 3 are correct, are the &quot;same&quot; photon for true events, or have<br>
statistically averaged in differences for scatter and random events. <br>
Even with backscatter, this should add just as often to our slightly<br>
earlier time jittered event or the later (and really this shouldn't<br>
happen much at all, right, because this requires that the photon<br>
traverses on average half of the phantom without other-than-forward<br>
scatter, backscatters at pretty much 180 degrees, traverses the entirety<br>
of the phantom without other-than-forward scatter as well as the second<br>
photon traversing half the phantom without other-than-forward scatter -<br>
seems like we shouldn't notice this effect much).<br>
<br>
So, how could these photons have different physics (i.e. different<br>
energy spectra)? &nbsp; It can't even be that the first photon modelled is<br>
automatically labelled S0 - how do we get randoms then? &nbsp;And how would<br>
the first photon have difference physics than the second anyway?! (on<br>
average)<br>
<br>
<br>
Ange<br>
<br>
_______________________________________________<br>
gate-users mailing list<br>
gate-users@lphe1pet1.epfl.ch<br>
http://lphe1pet1.epfl.ch/mailman/listinfo/gate-users<br>
</tt></font>
<br>
<br>