CZT-Compton-PET中基于像素阵列芯片的高分辨率CZT探测器关键技术的研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11905186
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    23.0万
  • 负责人：
    樊艳
  • 依托单位：
    浙江农林大学
  • 学科分类：
    A2804.粒子探测技术
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

For the high spatial resolution and high energy resolution, semiconductor detectors are widely used in nuclear medical imaging. CZT-Compton-PET reconstructs PET images using both the photoelectric effect and Compton scattering effect in the cadmium zinc cadmium detector to improve the PET imaging quality, which improves the detection efficiency of CZT-PET. The high-resolution pixelated CZT detector is the key device for determining the interaction points of 511keV photons in CZT. The Topmetal family of chips is a high sensitivity, low noise (equivalent noise charge of approximately 13e-) CMOS pixel array chip. The CZT pixel array detector based on Topmetal chips have high spatial resolution. The feasibility of using CZT detector based on pixelated array chip which with the similar structure as Topmetal for CZT-Compton-PET was studied by Monte Carlo simulation. The study of the key technologies such as electrode parameters and charge sharing for high resolution pixel CZT detector, will provide important guidance for the future development of CZT-Compton-PET.
半导体探测器因好的位置分辨率、高的能量分辨率等优点，在核医学影像中应用广泛。CZT-Compton-PET利用碲锌镉探测器中光电效应和康普顿散射效应重建PET图像，以提高PET成像质量和克服CZT-PET效率偏低的问题。高分辨率的像素化碲锌镉探测器是测定511keV光子相互反应点的关键设备。Topmetal系列芯片是高灵敏度、低噪声（等效噪声电荷约为13e-）的CMOS像素阵列芯片。基于Topmetal芯片的CZT像素阵列探测器具有高空间分辨率。通过蒙特卡洛仿真研究基于Topmetal芯片结构的像素阵列芯片与CZT半导体体结合用于CZT-Compton-PET的可行性。研究高分辨率像素CZT探测器读出电极相关参数、电荷共享等关键技术问题，对今后研制CZT-Compton-PET有重要的前瞻指导性。

结项摘要

CZT-Compton-PET可利用碲锌镉探测器中光电效应和康普顿散射效应重建PET图像，以提高PET成像质量和克服CZT-PET效率偏低的问题。高分辨率的像素化碲锌镉探测器是测定511keV光子相互反应点的关键设备。Topmetal系列芯片是高灵敏度、低噪声（等效噪声电荷小于20e-）的CMOS 像素阵列芯片。基于Topmetal芯片的CZT像素阵列探测器具有亚像素尺寸的高空间分辨率。而电荷共享是导致阵列芯片上电荷云分布展宽，探测器空间分辨率变差的重要因素。. 本项目对已有Topmetal系列芯片相关尺寸在“小像素效应”和电荷共享间权衡问题进行了研究，给出最佳参数。Topmetal-IIa芯片在绝缘间隔为4um时达到电荷共享与电荷接收效率权衡的最优解。Topmetal-II-芯片时，绝缘间隔减小能有效降低电荷共享。当电极大小与像素间隔成正比时，像素间隔越大，则电荷共享效应约小。综合考虑小像素效应和电荷共享效应，像素尺寸在80um 为最佳。像素尺寸增大可减小电荷共享，但会增大芯片的ENC和漏电流。在小尺寸像素Topmetal芯片与碲锌镉探测器结合时，飞法量级的输入电容和反馈电容能使芯片ENC小于50e-，探测器漏电流在纳安量级。为未来大尺寸像素Topmetal芯片参数设计提供指导。. 石墨烯系列薄膜具有做碲锌镉晶体与Topmetal芯片间连接介质的潜力。氧化石墨烯(GO)在室温条件下对环境湿度具有超高灵敏度（10mV/RH%）和超快（<1s）的电压响应，性能远超传统湿度传感器。基于Topmetal的GO湿度传感器可通过精确测量湿度响应的二维输出信号及随时间的变化，可望深入研究水分子进入GO膜内的运动过程和性能。. 这些关键技术问题的研究，对今后研制CZT-Compton-PET有重要的前瞻指导性。

项目成果

期刊论文数量（2）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Pure Graphene Oxide Vertical p-n Junction with Remarkable Rectification Effect.
纯氧化石墨烯垂直p-n结，整流效果显着
  • DOI：
    10.3390/molecules26226849
  • 发表时间：
    2021-11-13
  • 期刊：
    Molecules (Basel, Switzerland)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Fan Y;Wang T;Qiu Y;Yang Y;Pan Q;Zheng J;Zeng S;Liu W;Lou G;Chen L
  • 通讯作者：
    Chen L
Ultrafast response of self-powered humidity sensor of flexible graphene oxide film
柔性氧化石墨烯薄膜自供电湿度传感器的超快响应
  • DOI：
    10.1016/j.matdes.2023.111683
  • 发表时间：
    2023-02
  • 期刊：
    Materials & Design
  • 影响因子：
    8.4
  • 作者：
    Songwei Zeng;Qiubo Pan;Zhijing Huang;Chenjie Gu;Tao Wang;Jinhui Xu;Zihan Yan;Feiyu Zhao;Pei Li;Yusong Tu;Yan Fan;Liang Chen
  • 通讯作者：
    Liang Chen

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：
    {{ item.journal_name }}
  • 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.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

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

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

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

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

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

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

用于肿瘤标志物现场快速检测的便携式仪表的研制
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    分析化学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    樊艳;王杨;刘军涛;罗金平;徐辉任;徐声伟;蔡新霞
  • 通讯作者：
    蔡新霞
杨树ERF转录因子RAP2L15基因RNAi植物表达载体的构建及遗传转化
  • DOI：
    10.13592/j.cnki.ppj.2020.0303
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    植物生理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王星斗;黄娟娟;樊艳;郭聪慧;王升级;韩有志
  • 通讯作者：
    韩有志
转录组学分析揭示杨树对盐胁迫的早期响应
  • DOI：
    10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202106042
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    山西农业大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王升级;王星斗;黄娟娟;樊艳;刘强;王卫锋;韩有志
  • 通讯作者：
    韩有志
脂肪间充质干细胞移植对心肌梗死后炎症反应及心室重构的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中国组织工程研究
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    樊艳;王建军;魏峰;樊晓海;马爱群
  • 通讯作者：
    马爱群
不同激素配比下杨树组培体系对比
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    山西农业科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王星斗;王升级;黄娟娟;樊艳;郭聪慧;韩有志
  • 通讯作者：
    韩有志

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
关闭
close
客服二维码