섬광체 배열·반사/표면처리 기반 TOF/DOI 성능 최적화 연구

TOF/DOI performance optimization based on scintillator arrays and reflector/surface treatments

연구 내용

섬광체 배열에서 반사체와 표면처리, 결정 길이를 조합하여 TOF 및 DOI 성능을 개선하는 연구

최용 연구실은 뇌전용 PET에서 시간분해와 DOI 분해능을 좌우하는 섬광체 배열의 광학 설계에 집중합니다. LYSO 결정 픽셀 어레이의 입구 연마/거칠기 조건, ESR·BaSO4·Toray 등 반사체 선택, ESR 필름 및 테프론 랩핑 조합을 통해 광수집 효율과 coincidence timing resolution을 동시에 최적화합니다. 또한 Monte Carlo 시뮬레이션으로 설계안을 검증하고, BaF2의 fast/slow 성분 분리 선택 조건을 적용해 타이밍 성능을 향상시키는 접근을 수행합니다.

관련 프로젝트

3건

연구 흐름

초기에는 LYSO 픽셀 어레이에서 입구 연마와 다면 래핑/반사 구성에 따른 CRT 변화와 광출력 특성을 비교하여 설계 원리를 정립했습니다. 이후에는 reflector 종류(ESR, BaSO4, Toray)와 측면 표면처리(전면 연마, 전면 거칠기, 부분 거칠기)를 체계적으로 스터디하여 DOI 분해능과 에너지 분해능을 함께 고려하는 최적 조합을 도출했습니다. 동시에 Monte Carlo 기반으로 뇌전용 TOF-PET 설계 방향을 보강했으며, 이후에는 BaF2 기반에서 fast-component 우세 이벤트 선택을 통해 CTR을 추가로 개선하는 방법론으로 확장했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

TOF-PET 검출기 CRT 개선 모듈
DOI 분해능 향상 픽셀 설계
ESR·BaSO4·Toray 반사 조합 공정
테프론 랩핑 기반 광수집 최적화
Monte Carlo 기반 뇌전용 스캐너 설계
BaF2 fast-component 판별 프로토콜
원가 절감형 결정 패키징 설계
뇌전용 초고해상도 모듈 소형화
결정 길이 변화 민감도 평가 체계
표면처리 조건 데이터베이스 구축