Imaging and image simulation of organic target compound migration between different biogeochemical interfaces of a soil horizon using positron emission tomography and the lattice Boltzmann equation approach

使用正电子发射断层扫描和格子玻尔兹曼方程方法对土壤层不同生物地球化学界面之间的有机目标化合物迁移进行成像和图像模拟

基本信息

项目摘要

We propose to use positron emission tomography (PET) for imaging of tracer migration in a soil horizon, to be coupled with image simulation using the lattice Boltzmann equation (LBE) modeling approach. PET enables direct visualization of inert KF or KBr solute migration at the soil horizon scale, but also reactive halogenated organic target (2,4-D and MCPA) compound migration down to nM concentrations once radiolabelling with 18F or 76Br marker is achieved. Retardation at biogeochemical interfaces with different sorption properties will thus be imaged in-situ. Theoretical image simulation for process verification will be enabled by introducing a multi-grid approach and additional kinetic boundary conditions in the parallelized LBE solver. As a boundary condition for the latter, the real pore scale and distribution of biogeochemical interfaces will be derived by X-ray computer-tomography (XCT) down to 300 nm spatial voxel resolution. The aim is to produce by both approaches velocity field movies due to heterogeneous biogeochemical retardation of the target compounds with high resolution in both the spatial and temporal scale (4D).
我们建议使用正电子发射断层扫描(PET)的示踪剂迁移在土壤层的成像,再加上图像模拟使用晶格玻尔兹曼方程(LBE)建模方法。PET能够直接观察土壤层位尺度上的惰性KF或KBr溶质迁移,而且一旦实现18F或76 Br标记物的放射性标记,反应性卤代有机目标(2,4-D和MCPA)化合物的迁移也可降至nM浓度。因此,具有不同吸附性质的地球化学界面处的延迟将原位成像。通过在并行LBE求解器中引入多重网格方法和附加动力学边界条件,将实现用于工艺验证的理论图像模拟。作为后者的边界条件,将通过X射线计算机断层扫描(XCT)推导出低至300 nm空间体素分辨率的地球化学界面的真实的孔隙尺度和分布。目的是通过这两种方法产生由于目标化合物的非均质生物化学阻滞而在空间和时间尺度(4D)上具有高分辨率的速度场电影。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr.-Ing. Michael Kersten其他文献

Professor Dr.-Ing. Michael Kersten的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr.-Ing. Michael Kersten', 18)}}的其他基金

LFER Approach to predict the Gibbs free energy of oxoanion Adsorption by the isotype Fe/Al hydroxides goethite and diaspore
LFER 方法预测同型 Fe/Al 氢氧化物针铁矿和水铝石吸附含氧阴离子的吉布斯自由能
  • 批准号:
    314328699
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Mechnisms for adsorbent optimization of geogenic arsenic groundwater remediation
地源砷地下水修复吸附剂优化机制
  • 批准号:
    278620655
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Poroelastic wave propagation modelling of gas hydrate-bearing sediment based on tomographic microstructure data
基于层析微结构数据的含天然气水合物沉积物孔隙弹性波传播模型
  • 批准号:
    191555393
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Bilanzierung des biomethylierbaren Anteils von Hg, Te, Se und Sn in einer Siedlungsabfalldeponie
平衡城市垃圾填埋场中汞、碲、硒和锡的可生物甲基化部分
  • 批准号:
    5427310
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Wässrige Löslichkeitsdiagramme einer quinären Mischkristallreihe mit Hydrotalkitstruktur
水滑石结构五元固溶体系列的水溶性图
  • 批准号:
    5443856
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Speciation of arsenic and selenium at the goethite-water interface under hydrothermal conditions
热液条件下针铁矿-水界面砷和硒的形态
  • 批准号:
    5288198
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Thermodynamical model for the aequous solubility of heavy metals in solid solution with siliceous reservoir minerals
重金属在硅质储层矿物固溶体中平衡溶解度的热力学模型
  • 批准号:
    5143426
  • 财政年份:
    1999
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似国自然基金

基于CE-3及IMAGE卫星地球等离子体层EUV探测数据的反演研究
  • 批准号:
    41904148
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    27.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
面向英汉双向跨语言图像检索的文本分析关键技术研究
  • 批准号:
    61170095
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    57.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Raw-Image微小物体高精度位姿测量法
  • 批准号:
    61105029
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
关于图像处理模型的目标函数构造及其数值方法研究
  • 批准号:
    11071228
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    32.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
双星中性原子探测图像在地磁暴期间的时序演化过程反演分析
  • 批准号:
    40974100
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    45.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
微复型过程中聚合物流动填充机理的可视化实验分析
  • 批准号:
    50975227
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    38.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于图像的Visuall Hull的立体感实时绘制及其高速图形处理硬件(GPU)的实现机制
  • 批准号:
    60573149
  • 批准年份:
    2005
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
分数阶傅里叶变换多分量图像数字水印研究
  • 批准号:
    60472044
  • 批准年份:
    2004
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Imaging Epilepsy Sources with Biophysically Constrained Deep Neural Networks
使用生物物理约束的深度神经网络对癫痫源进行成像
  • 批准号:
    10655833
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Optical platform for functional longitudinal imaging of metabolite uptake in vivo
用于体内代谢物摄取功能纵向成像的光学平台
  • 批准号:
    10585764
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Enhanced Deuterium Metabolic Imaging (DMI) of Metabolic Reprogramming in Brain Tumors
脑肿瘤代谢重编程的增强氘代谢成像 (DMI)
  • 批准号:
    10593853
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Comparison of direct and indirect magnetic resonance imaging of myelin in Alzheimer's disease
阿尔茨海默病髓磷脂直接和间接磁共振成像的比较
  • 批准号:
    10680319
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Ultra-precision clinical imaging and detection of Alzheimers Disease using deep learning
使用深度学习进行超精密临床成像和阿尔茨海默病检测
  • 批准号:
    10643456
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Joint Estimate Diffusion Imaging (JEDI) for improved Tissue Characterization and Neural Connectivity in Aging and Alzheimer's Disease
联合估计扩散成像 (JEDI) 可改善衰老和阿尔茨海默病的组织表征和神经连接
  • 批准号:
    10662911
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
A bioluminescent-based imaging probe for noninvasive longitudinal monitoring of CoQ10 uptake in vivo
基于生物发光的成像探针,用于体内 CoQ10 摄取的无创纵向监测
  • 批准号:
    10829717
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Machine Learning with Scintillation Photon Counting Detectors to Advance PET Imaging Performance
利用闪烁光子计数探测器进行机器学习以提高 PET 成像性能
  • 批准号:
    10742435
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Vector Flow Velocity Imaging of Human Placenta using Angle-resolved Ultrasound and Deep Learning
使用角度分辨超声和深度学习对人胎盘进行矢量血流速度成像
  • 批准号:
    10886180
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
New Hardware and Software Developments for Improving Prostate Metabolic MR Imaging
用于改善前列腺代谢 MR 成像的新硬件和软件开发
  • 批准号:
    10680043
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了