本发明公开了一种用于航空发动机流场高分辨率成像方法，属于正电子发射断层成像装置领域和图像重建领域。所述方法步骤如下：首先，将放射性核素与航空煤油的混合物注入到航空发动机的密闭内腔中。随后，将航空发动机安装在正电子发射断层扫描仪的专用检测台上。所述专用检测台外围配有一个旋转筒，由旋转动力装置驱动其转动；所述正电子发射断层扫描仪的γ光子探测装置由第一探测器阵列和第二探测器阵列两部分组成。在检测过程中，两个探测器阵列会实时地捕获γ光子对，并进行任意角度的数据采集。最后，通过对收集到的γ光子扇形束数据进行三维图像重建处理，得到成像结果。本发明降低了成像系统对PET探测器固有分辨率的依赖，成像效果更为卓越。