回旋加速器生产正电子核素（¹¹C、¹³N、¹⁵O、¹⁸F），通过化学合成相应的PET显像剂，如¹⁸F -FDG等，当 PET显像剂定位于特定的靶器官组织后，正电子在衰变过程中产生湮灭辐射，放射出能量相同为511Kev、方向相反成180度角的一对γ光子，被PET环形探测器相应部位的电子准直探头同时接受到两个γ光子的信息，经符合线路输出，获得靶器官的断层和三维图像以及各种生理参数。