CTR/energy resolution enhancement using SiPM–ASIC fast readout and multiplexing
연구 내용
SiPM 기반 신호를 UF-FD 저잡음 회로와 다이오드/ASIC multiplexing으로 처리하여 CTR과 에너지 분해능을 향상하는 연구
최용 연구실은 TOF-PET에서 CTR을 제한하는 전자잡음과 신호 왜곡을 줄이기 위해 readout 회로 구조를 설계합니다. SiPM으로부터 입력된 빠른 스캐intillation 신호에 대해 차동 증폭과 current feedback 기반의 UF-FD(readout bandwidth 7 GHz급) 토폴로지를 적용하여 공통 접지 노이즈를 감소시키고 신호 왜곡을 최소화합니다. 또한 다이오드 기반 대칭 charge division multiplexing으로 SiPM 채널 수를 축소하면서도 에너지 및 타이밍 성능 저하를 억제하는 뇌 PET 검출 블록 구성을 구현합니다. 축방향 길이와 ASIC 파라미터, SiPM overvoltage를 함께 최적화하여 시스템 성능을 개선합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
3편
관련 특허
0건
관련 프로젝트
2건
연구 흐름
초기에는 TOF-PET에서 빠른 rising-time 신호의 타이밍 성능을 확보하기 위해 readout 회로의 대역폭과 전자잡음을 동시에 고려하는 UF-FD 회로를 개발했습니다. 이후에는 대규모 픽셀 어레이를 다이오드 기반 multiplexing으로 연결하는 뇌전용 고해상도 PET 구성을 제안하여 flood histogram에서 픽셀 분해능을 확보했습니다. 다음 단계에서는 축방향 길이를 연장하여 민감도를 보완하고, ASIC 파라미터와 SiPM overvoltage 설정을 최적화하여 에너지와 타이밍 분해능을 함께 개선하는 방향으로 확장했습니다. 이러한 결과는 고해상도 뇌전용 PET 개발 및 뇌 PET 시스템 기술개발 과제의 검증 흐름으로 반영되었습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
Low-noise fast-response readout circuit to improve coincidence time resolution
Development of a High-Resolution (< 1.5 mm) Brain PET with Diode-based Multiplexing Readout
Development of Ultra High-Resolution Neuro Pet: Extension of Axial Length and Optimization of Data Acquisition Parameters
관련 프로젝트
구분
제목
초고해상도 뇌전용 PET 개발
퇴행성 뇌질환 극복을 위한 뇌전용 PET 시스템 및 융합분자영상 플랫폼 기술개발