Timing advances of commercial divalent-ion co-doped LYSO:Ce and SiPMs in sub-100 ps time-of-flight positron emission tomography
Pourquoi ce travail est dans la base
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Objective. Together with novel photodetector technologies and emerging electronic front-end designs, scintillator material research is one of the key aspects to obtain ultra-fast timing in time-of-flight positron emission tomography (TOF-PET). In the late 1990s, Cerium-doped lutetium–yttrium oxyorthosilicate (LYSO:Ce) has been established as the state-of-the-art PET scintillator due to its fast decay time, high light yield and high stopping power. It has been shown that co-doping with divalent ions, such as Ca 2+ and Mg 2+ , is beneficial for its scintillation characteristics and timing performance. Therefore, this work aims to identify a fast scintillation material to combine it with novel photosensor technologies to push the state of the art in TOF-PET. Approach. This study evaluates commercially available LYSO:Ce,Ca and LYSO:Ce,Mg samples manufactured by Taiwan Applied Crystal Co., LTD regarding their rise and decay times as well as their coincidence time resolution (CTR) with both ultra-fast high-frequency (HF) readout and commercially available readout electronics, i.e. the TOFPET2 ASIC. Main results. The co-doped samples exhibit state-of-the-art rise times of on average 60 ps and effective decay times of on average 35 ns. Using the latest technological improvements made on NUV-MT SiPMs by Fondazione Bruno Kessler and Broadcom Inc., a 3 × 3 × 19 mm 3 LYSO:Ce,Ca crystal achieves a CTR of 95 ps (FWHM) with ultra-fast HF readout and 157 ps (FWHM) with the system-applicable TOFPET2 ASIC. Evaluating the timing limits of the scintillation material, we even show a CTR of 56 ps (FWHM) for small 2 × 2 × 3 mm 3 pixels. A complete overview of the timing performance obtained with different coatings (Teflon, BaSO 4 ) and different crystal sizes coupled to standard Broadcom AFBR-S4N33C013 SiPMs will be presented and discussed. Significance. This work thoroughly evaluates commercially available co-doped LYSO:Ce crystals and, in combination with novel NUV-MT SiPMs, shows a TOF performance that significantly exceeds the current state of the art.
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Prédiction distillée sur la base complète
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle