Effect of different scintillator choices on the X-ray imaging performance of CMOS sensors

Alikunju, Rimcy Palakkappilly; Kearney, Stephen; Moss, Robert A.; Khan, Asmar A.; Stamatis, Yiannis; Bullard, Edward; Anaxagoras, Thalis; Brodrick, James; Olivo, Alessandro

doi:10.1016/j.nima.2023.168136

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“…Isso pode ser feito com acoplamento de lente ou fibra óptica (Thunberg et al, 1999;Yaffe, 2010;Feng et al, 2020). Esse estágio de demagnificação pode reduzir o número de quanta secundários (Alikunju et al, 2023). Sistemas de mamografia digital de pequeno campo de visão, usados para visualizações de compressão focal e posicionamento em estereotaxia, bem como as primeiras gerações de sistemas de mamografia DR usavam CCDs para leitura (Karellas, Vedantham, 2012).…”

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“…As principais vantagens dos sensores CMOS são o baixo ruído de leitura, alta taxa de quadros, alta resolução espacial, baixo consumo de energia e capacidade de produção em massa a baixo custo. É possível criar sensores CMOS com áreas suficientemente grandes, adequadas para aplicações médicas (Alikunju et al, 2023).…”

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Caracterização de sistemas de mamografia digital no domínio da frequência para diferentes condições de exposição

Perez

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parte das exigências para obtenção do título de Doutor em Ciências, obtido no Programa de Pós-Graduação em Física Aplicada à Medicina e Biologia Ribeirão Preto -SP Dedico este trabalho a: Meu esposo, Caio Frederico, por me incentivar e se deslumbrar com o meu trabalho. Helena, Luísa e Pedro, que enchem nossa vida de alegria e amor. Minha mãe, Artemisa, e meu pai, Alexandre, cujo sacrifício me ensinou a importância da educação. iii AGRADECIMENTOS Ao Pai Celestial, por preparar o caminho e me conduzir Sua mão onipotente. A Jesus Cristo, cuja graça aumenta minhas forças e capacidade. Ao meu esposo e eterno companheiro, Caio Frederico, por acreditar no meu potencial, incentivar meu progresso e ser um porto seguro. Aos preciosos filhos, Helena, Luísa e Pedro, por tornarem minha vida mais plena e feliz e encherem nosso lar de amor. Aos amados pais, Alexandre e Artemisa, por seu exemplo de serviço, sacrifício e caridade e por nos socorrerem em todas as horas. Aos queridos sogros, Dr. Augusto e dona Lucia, pelo apoio que dão à nossa família e por torcerem por mim. Às minhas irmãs, Rosana e Daniella, por serem os maiores presentes que meus pais me deram. Aos cunhados, Murilo, Igor, Augusto Filho, Marília, Ana Carolina e Bruno, que fazem parte da minha vida. Aos queridos sobrinhos, Beatriz, Augusto Neto, Arthur, David, Miguel e Cecília (in memoriam), por enriquecerem nossa vida familiar. Aos amigos, Ioura e Galia, pela amizade, incentivo e apoio. Ao orientador, Prof Dr. Martin Eduardo Poletti, pela paciência e por tudo o que me ensinou, com palavras e exemplo, ao longo destes anos de convivência. Ao técnico do Departamento de Física (DF), Eldereis de Paula, pela contribuição nas medidas experimentais. Aos funcionários do HCFMRP/USP, Marco Aurélio Brochi, Tuany Christine Novato Ribeiro, Lucilene Fernandes Gouvea, Lucas, Concepta e Neusa, pela paciência e suporte nas medições. A Renato F. Caron e Bruno B. Oliveira do Hospital do Amor, em Barretos, pela valiosa ajuda no trabalho que realizamos no hospital.A Jordans, da Shimadzu, por ajudar com a operação do sistema Clarity.A Laura, Sebastián, Gabriel Delgado e Flávia, por me acompanharem nas medidas no HCFMRP.

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Caracterização de sistemas de mamografia digital no domínio da frequência para diferentes condições de exposição

Perez

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Design and fabrication of a sandwich detector for material discrimination and contrast cancellation in dual-energy based x-ray imaging

Alikunju,

Buchanan,

Esposito

et al. 2024

Journal of Applied Physics

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Dual-energy imaging represents a versatile and evolving technology with wide-ranging applications in medicine and beyond. Recent technological developments increased the potential for improved diagnostic accuracy and expanded imaging capabilities across various fields. The purpose of this work is to design and develop an energy-integrating multilayer detector, known as a sandwich detector, aimed at single-shot dual-energy imaging tasks such as material discrimination and contrast cancellation. The sandwich detector uses two complementary metal oxide semiconductor advanced pixel sensors of 50 μm pixel size. The top and bottom sensors detect low-energy (LE) and high-energy (HE) photons, with sensors coupled with 250 and 600 μm scintillators, respectively. For better spectral separation between layers without excessively affecting the detected statistic in the bottom layer, the insertion of a 0.25-mm Cu filter between the layers was found to be the optimal choice, from among the tested 0-, 0.25-, and 0.5-mm filter options. The thickness selection for scintillator and intermediate Cu filter was carried out through a dual-energy simulation model. The experiments confirmed the model's reliability in selecting the optimal thicknesses of the intermediate Cu filter, thereby providing reassurance also on the choice of the top scintillator.

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Effect of different scintillator choices on the X-ray imaging performance of CMOS sensors

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Caracterização de sistemas de mamografia digital no domínio da frequência para diferentes condições de exposição

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Design and fabrication of a sandwich detector for material discrimination and contrast cancellation in dual-energy based x-ray imaging

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