正电子扩散行为是制约图像分辨率的主要因素。当正电子从PET系统中的核素中发射出来时,会同时与电子,声子和其他基本粒子发生一系列的物理过程,如非弹性碰撞和扩散。因此,正电子湮没点的位置远离核素位置,对于核素发射出更高能量的正电子而言,它们之间的距离会更远。这可能产生非常严重的图像的失真。然而真实病理学上的肿瘤尺度是无法通过核医学仪器观测到的,核医学仪器探测到的只是正电子分布区域,所以本文使用蒙特卡罗方法Geant4分别从源尺寸,磁场强度,源类型三个方面研究正电子分布（即PET,PET/MRI中显影的肿瘤的尺寸）与核素分布（病理学上真实的肿瘤尺寸）之间的差异。除此之外,我们还研究了其它应用背景下正电子分布对成像产生的影响,比如说肿瘤组织在边界处,恶性肿瘤（其密度与周围介质不同）的情况。再者,我们也探索性的研究探测器分辨率在成像上体现的情况（考虑正常组织的背景噪声）。论文的主要内容和结论如下:1.研究核素分布与正电子分布的差异。用高能量的正电子核素探测小肿瘤时,纠正算法不可或缺的。2.研究磁场下正电子分布与核素分布的差异。磁场对正电子分布的压缩效应不是无节制的,当源增大到某个尺度时,磁场对正电子分布无压缩效应。磁场对发射出低能正电子的核素对应的正电子分布的压缩效应不明显。磁场的压缩效应饱和时的磁场强度值跟核素类型有关(对于⁶⁸Ga源,该值是15 Tesla),但与源尺度无关。对于不同尺度的源,此值是相同的。3.研究源放置在边界时（即肿瘤发生在两个组织间）和源内外密度不同（恶性肿瘤）的情况。当边界两侧组织的密度差异较大时,源距边界一定距离时会在隔壁组织出现一个伪源区。而当源紧贴边界并且小于一定尺度时也会在隔壁组织出现一个伪源区4.研究正常组织的背景浓度对成像的影响。强度弱的源和小尺寸的源在二维分布图（初期小肿瘤）上不容易显示出来。