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辐射成像系统中，射线沿闪烁体厚度方向产生的光经过镜头形成一个弥散的像。这通常是此类系统空间分辨的主要限制因素。建立了几何光学成像模型，描述了近心光路中此图像的空变特性。用点扩散函数均方根半径表征系统空间分辨性能，给出了图像点扩散函数均方根半径的表达式，其与闪烁体厚度、折射率、镜头相对孔径、成像倍率、射线入射点相对位置直接相关。将硅酸镥晶体3维发光强度分布与镜头进行耦合，分析了闪烁体发光强度分布对耦合的影响。采用点扩散函数均方根半径为最小的原则，建立了一个推导闪烁体相对于物镜放置在最佳位置的方法。