基于硅像素传感器Topmetal的强子治癌束流监控器研制

发布时间：2024-11-02 01:37

　　癌症一直是人类致力攻克的难题,在治疗过程中放疗是经常被用到的手段。放疗使用的放射物媒介主要是高能X射线。随着技术的发展,强子(主要是质子和碳离子)也逐渐被用到放疗中。强子相对X射线的优势在于强子的大部分能量损失发生在射程的末端(布拉格峰),因此强子尤其适用于深部肿瘤和接近重要器官的肿瘤。目前,全球大约有70个质子和碳离子治疗中心正在运转。在强子治癌中,为了确保处方剂量能够精确的投递到肿瘤区域,必须要借助束流监控系统来实时地测量束流的强度、位置和轮廓。目前,平行板电离室普遍用来实时监控束流,它通常具有一个大电极或者条形电极以及像素电极。但是受限于毫米量级宽的金属条、像素电极,电离室不适用于监控同样毫米量级的笔形束流。此外,电离室的电荷收集效率易受平行板间距的影响。平行板间距的不均匀会导致束流位置、轮廓和强度的测量不准确。Topmetal系列硅像素传感器是基于0.35μm CMOS工艺设计的硅像素传感器,它的特点是把每个像素最顶层的金属层开窗,做成裸露的金属电极,使其能够直接收集从空间中漂移过来的电荷。第一代传感器Topmetal-Ⅰ包含64 × 64个像素,单个像素面积是80 × 80μm...

【文章页数】：98 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

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并且束流横向尺寸也只有几个毫米。为了覆盖整个肿瘤区域，束流的横向尺??寸和布拉格峰必须被展宽。这可以通过被动或主动束流投递系统来实现｜２１１。??图１．５是被动束流投递系统的示意图｜２２１。从加速器引出的初始束流通过与散射体的散??射来扩宽束流的横向尺寸。然后束流穿过经调制过厚度....

本文编号：4008815