基于亚表面激光加工技术的微像素位置灵敏型闪烁探测器技术研究
批准号:
11675191
项目类别:
面上项目
资助金额:
84.0 万元
负责人:
章志明
依托单位:
学科分类:
A3010.核技术在其他领域中的应用
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
戴旭文、丰宝桐、曹大泉、郭静、童腾、李婷、孟笑笑、肖雄、庞晓宇
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中文摘要
针对高性能位置灵敏型探测器的要求,研究经亚表面激光加工技术(SSLE)加工的闪烁体(如LYSO、LuAG和GAGG等)的光传输性能,以及激光和闪烁体的相互作用机制和规律,确定和优化激光强度,蚀刻的密度,蚀刻层等SSLE闪烁体加工参数及加工工艺,制作微像素闪烁体阵列。然后结合硅光电倍增管(SiPM)等新型光电器件,设计专用读出电子学,研制空间分辨优于1.0mm、时间分辨优于300ps的新型高分辨率位置灵敏探测器,为PET、SPECT和其他辐射成像系统提供技术基础。
英文摘要
This project firstly focuses on the optical transmissions performances of scintillators such as LYSO, LuAG, and GAGG, which are etched internally using sub-surface laser-engraving processing technique (SSLE). Then according to the requirements of high performance position sensitive detectors, the interaction of laser and scintillators will be researched, and the scintillator processing method will be optimized. The appropriate processing parameters, e.g. the laser intensity, the density of etching, etching layer will be determined, and the scintillator array will be processed. Finally, combined with the photoelectric device of silicon photomultiplier and the special readout electronics, a new position sensitive detector of high spatial resolution (1.0mm) and time resolution (300ps) will be developed. This project could provide the technical basis for PET, SPECT and other radiation imaging system.
激光内雕(SSLE)是一种新型的闪烁体加工技术,激光内雕在闪烁体中形成的微爆裂点对闪烁光具有反射作用,可将整块闪烁体加工成像素型阵列,避免了闪烁体像素切割造成的损失,同时也避免了阵列缝隙带来的探测效率损失。本课题研究了激光与闪烁体材料的作用机理、微爆裂点对闪烁光传输的作用,并研究了激光内雕机的激光功率、焦距、脉冲宽度、爆裂点间距等参数对光传输效果的影响;同时尝试了多种常用的闪烁体,筛选出了适合激光内雕的闪烁体以及对应的最优化激光参数;采用激光内雕制作了LYSO阵列,并设计了基于SiPM的读出电子学,得到优于10.5%的能量分辨率以及高精度位置分辨;采用激光内雕制作了基于YSO以及GAGG的3D康普顿相机探测器,获得了良好的成像结果。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Near-field artifacts reduction in coded aperture push-broom Compton scatter imaging
编码孔径推扫康普顿散射成像中近场伪影的减少
DOI:10.1016/j.nima.2020.163385
发表时间:2020-03-21
期刊:NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT
影响因子:1.4
作者:Liu, Yantao;Xiao, Xiong;Wei, Long
通讯作者:Wei, Long
NEMA NU-4 performance evaluation of a non-human primate animal PET
非人类灵长类动物 PET 的 NEMA NU-4 性能评估
DOI:10.1088/1361-6560/ab1614
发表时间:2019-05-01
期刊:PHYSICS IN MEDICINE AND BIOLOGY
影响因子:3.5
作者:Chai Pei;Feng Baotong;Wei Long
通讯作者:Wei Long
DOI:--
发表时间:2018
期刊:中国医学影像学杂志
影响因子:--
作者:王帅鹏;赵书俊;柴培
通讯作者:柴培
A novel method of coded-aperture push-broom compton scatter imaging: Principles, simulations and experiments
编码孔径推扫康普顿散射成像的新方法:原理、模拟和实验
DOI:10.1016/j.nima.2019.05.052
发表时间:2019-10
期刊:Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment
影响因子:--
作者:Liu Yantao;Xiao Xiong;Zhang Zhiming;Shuai Lei;Wang Xiaoming;Zhou Wei;Wang Chao;Wei Long
通讯作者:Wei Long
A compact MPPC-based camera for omnidirectional (4 pi) fast-neutron imaging based on double neutron-proton elastic scattering
基于 MPPC 的紧凑型相机,用于基于双中子-质子弹性散射的全向 (4 pi) 快中子成像
DOI:10.1016/j.nima.2019.162471
发表时间:2019
期刊:Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment
影响因子:--
作者:Pang Xiaoyu;Zhang Zhiming;Zhang Jipeng;Zhou Wei;Zhang Yiwen;Cao Daquan;Shuai Lei;Wang Yingjie;Liu Yantao;Jiang Xiaopan;Liang Xiuzuo;Xiao Xiong;Wei Long;Li Daowu
通讯作者:Li Daowu
基于内部光路调制的连续闪烁体探测器边缘位置分辨增强方法研究
- 批准号:12175265
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:64万元
- 批准年份:2021
- 负责人:章志明
- 依托单位:
用于强磁场的位置灵敏型探测器技术研究
- 批准号:11175200
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:68.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:章志明
- 依托单位:
高分辨率DOI位置灵敏型闪烁探测器技术研究
- 批准号:10805049
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:23.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:章志明
- 依托单位:
国内基金
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