Development of the Segmented Inverted Coaxial Germanium (SIGMA) Detector for Enhanced Gamma-Ray Spectroscopy and Imaging
开发用于增强伽马射线光谱和成像的分段倒置同轴锗 (SIGMA) 探测器
基本信息
- 批准号:ST/M003582/1
- 负责人:
- 金额:$ 47.46万
- 依托单位:
- 依托单位国家:英国
- 项目类别:Research Grant
- 财政年份:2015
- 资助国家:英国
- 起止时间:2015 至 无数据
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Nuclear physics seeks to answer fundamental science questions such as "How did the universe begin and how is it evolving? How are stars born? What are the fundamental constituents and fabric of the universe and how do they interact? How can we explore and understand the extremes of the universe?" The aim of this research is to develop new technology that will allow scientists from the UK and international nuclear physics communities to investigate and address these key questions. A new type of radiation detector will be developed, SIGMA, which will provide a major advance in performance over current state-of-the-art systems. The SIGMA detector will be able to locate gamma-ray interactions in space and time. This information will be used to track gamma-rays back to their point of origin, with unrivalled accuracy. The detector will be used alongside the AIDA system, which will detect another type of radiation, beta particles. This system is already under development by UK nuclear scientists at the Universities of Edinburgh and Liverpool and at STFC Daresbury Laboratory. Future nuclear physics experiments will combine the information from both detection systems to facilitate the collection of high-quality data at international facilities. This technique is set to significantly enhance these experiments, where as little as a few nuclei of interest are produced in a day.The long-term plan is that several SIGMA detectors will be deployed as part of the DESPEC experiment at the FAIR facility in Germany, where many UK scientists will conduct their research. In this experiment, the detectors will be used to measure key properties of nuclei that have never been observed before, to provide a deeper understanding of how stars are born and how they evolve. Development of the SIGMA detector is of high strategic importance to the STFC UK nuclear physics and is timely, with the FAIR facility coming online from 2019.A secondary aim of this research is to evaluate the suitability of the SIGMA detector for deployment as a gamma-ray imaging system for commercial and industrial applications. The detector would revolutionise performance in a variety of applications such as nuclear decommissioning, security, environmental monitoring and medical imaging. For example, using the detector in nuclear medicine would enhance quality of life and health through earlier diagnosis of cancer and neurological conditions. The detector could also be operated in national security and defence. For example, it could be used to image gamma-ray maps from spent fuel from nuclear reactors on board Royal Navy submarines. Data acquired from such a system would be used to inform models that underpin the safe design of future reactors.
核物理学试图回答基本的科学问题,例如“宇宙如何开始,它如何发展?星星如何出生?宇宙的基本成分和结构是什么,它们如何互动?我们如何探索和理解宇宙的极端?”这项研究的目的是开发新技术,该技术将允许英国和国际核物理社区的科学家调查和解决这些关键问题。 Sigma将开发一种新型的辐射探测器,这将在当前最新系统的性能方面提供重大进步。 Sigma检测器将能够在时空中定位伽马射线相互作用。这些信息将以无与伦比的精度来跟踪伽马射线回到其原点。检测器将与AIDA系统一起使用,AIDA系统将检测另一种类型的辐射β颗粒。爱丁堡大学和利物浦大学以及STFC Daesbury实验室的英国核科学家已经在开发该系统。未来的核物理实验将结合两个检测系统的信息,以促进国际设施中高质量数据的收集。这项技术将显着增强这些实验,在一天中生产的几个核心很少。长期计划是,在德国公平设施的Despec实验的一部分中,几个Sigma探测器将部署,许多英国科学家将进行研究。在此实验中,检测器将用于测量以前从未观察到的核的关键特性,以更深入地了解恒星的诞生方式以及它们的发展方式。 SIGMA探测器的开发对STFC UK核物理学具有很高的战略意义,并且是及时的,公平设施从2019年开始在线。这项研究的次要目的是评估Sigma Testecter作为伽马射线成像系统对商业和工业应用的部署的适用性。该探测器将彻底改变各种应用程序的性能,例如核退役,安全性,环境监测和医学成像。例如,在核医学中使用检测器将通过癌症和神经系统疾病的早期诊断来提高生活质量和健康。该探测器也可以在国家安全和防御中进行操作。例如,它可以用来对皇家海军潜艇上核反应堆的持续燃料的伽马射线图进行图像。从这种系统中获取的数据将用于告知基于未来反应堆安全设计的模型。
项目成果
期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Characterisation of the charge collection properties in a segmented planar HPGe detector
分段平面 HPGe 探测器中电荷收集特性的表征
- DOI:10.1016/j.nima.2020.164804
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Rintoul E
- 通讯作者:Rintoul E
Sub-voxel identification of gamma-ray interaction positions within a pixelated CZT detector through signal analysis
通过信号分析对像素化 CZT 探测器内的伽马射线相互作用位置进行亚体素识别
- DOI:10.1016/j.nima.2022.167639
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Rintoul E
- 通讯作者:Rintoul E
The Large Enriched Germanium Experiment for Neutrinoless Double Beta Decay (LEGEND)
- DOI:10.1063/1.5007652
- 发表时间:2017-01-01
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Abgrall, N.;Abramov, A.;Zuzel, G.
- 通讯作者:Zuzel, G.
Creation and Validation of Calculated Pulse Databases for Pulse Shape Analysis in the Planar Semiconductor Detectors of a Triple-Layered Compton Camera System
用于三层康普顿相机系统平面半导体探测器脉冲形状分析的计算脉冲数据库的创建和验证
- DOI:10.1109/nssmic.2018.8824595
- 发表时间:2018
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Rintoul E
- 通讯作者:Rintoul E
Feasibility study of a Compton Camera for nuclear contamination scenarios with varying thicknesses of concrete material
康普顿相机针对不同混凝土材料厚度的核污染场景的可行性研究
- DOI:10.1109/nss/mic42101.2019.9059767
- 发表时间:2019
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Platt J
- 通讯作者:Platt J
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Laura Joanne Harkness-Brennan其他文献
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ENVISAGE: Evaluation and validation of the SIGMA gamma-ray tracking detector in relevant environments
ENVISAGE:SIGMA伽马射线跟踪探测器在相关环境中的评估和验证
- 批准号:
ST/Y509917/1 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 47.46万 - 项目类别:
Research Grant
Accelerating the development of novel technologies for nuclear physics
加速核物理新技术发展
- 批准号:
ST/W005646/1 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 47.46万 - 项目类别:
Research Grant
Sub voxel position identification in Cadmium Zinc Telluride detectors for Low Dose Molecular Breast Imaging (small pixel camera)
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- 资助金额:
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$ 47.46万 - 项目类别:
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$ 47.46万 - 项目类别:
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子宮内膜発がんにおける多段階発がんとがん多様性創出の分子機構解明
阐明子宫内膜癌发生中多步癌变和癌症多样性的分子机制
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高速レーザー分光とマイクロリアクターを利用した多段階反応実時間分析法の確立
利用高速激光光谱和微反应器建立多步反应实时分析方法
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移民身分の多段階的移行の国際比較分析――技能実習から特定技能への転換を焦点に
移民身份多阶段转变的国际比较分析:聚焦技能实习到特定技能的转变
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24H00153 - 财政年份:2024
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