Monolitický pixelový detektor pro detekci ionizujícího záření
Cíle projektu
Projekt je zaměřen na vývoj detektoru záření nové generace s využitím špičkových polovodičových technologií, které se staly komerčně dostupné teprve před několika lety. Hlavním cílem projektu je vývoj monolitického pixelového čipu (senzoru) pro detekci ionizujícího záření a jeho integrace do prototypu nízko-příkonového detektoru. Indikátorem dosažení cíle projektu je vytvoření výsledků specifikovaných v sekci 2.6.1 (hlavní výsledky). Monolitický detektor na rozdíl od již široce využívaných hybridních detektorů sestává pouze z jediného křemíkového čipu, který obsahuje jak senzorovou část, tak elektroniku pro zpracování signálu, zatímco u hybridního detektoru jsou senzor a elektronika integrovány na separátních čipech a propojeny poměrně drahou technologií. Monolitické řešení umožňuje výrobu velice kompaktního detektoru záření s nízkým elektrickým příkonem. Efektivní způsob výroby těchto monolitických senzorů představuje značný potenciál v průmyslovém využití. Projekt bude řešen prostřednictvím spolupráce výzkumné skupiny na FJFI-ČVUT a společnosti UJP. V průběhu prvních dvou etap projektu bude postupně vyvinut monolitický pixelový senzor. V závěrečné (třetí) etapě projektu bude tento senzor implementován v kompaktním detektoru záření. Význačnou charakteristikou navrženého senzoru bude měření dávky záření založené na počítání jednotlivých částic v kompaktním mikroelektronickém čipu. Návrh senzoru bude vypracován s důrazem na nízký příkon tak, aby bylo možné senzor použít v bateriově napájených zařízeních jako například osobní dozimetr nebo jako externí detekční modul k mobilnímu telefonu. Významným přínosem tohoto projektu bude také prohloubení spolupráce mezi akademickou a průmyslovou sférou a dále také rozšíření kvalifikace výzkumného centra na FJFI-ČVUT o oblast monolitických pixelových detektorů, jejíž aplikační potenciál sahá daleko za hranice tohoto projektu.
Klíčová slova
monolithic pixel detectorionizing radiation, dosimeterintegrated circuitlow power electronicsnanotechnology
Veřejná podpora
Poskytovatel
Ministerstvo průmyslu a obchodu
Program
TRIO
Veřejná soutěž
TRIO 3 (SMPO201800001)
Hlavní účastníci
UJP PRAHA a.s.
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
2018FV30073
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Monolithic pixel detector for the detection of ionizing radiation
Anotace anglicky
Project is dedicated to development of a new generation radiation detector with use of the state of the art semiconductor technologies which become commercially available only several years ago. The main goal of the project is development of a monolithic pixel chip (sensor) for detection of ionizing radiation and its integration into a prototype of low power detector. An indication of achieving the project goal is number of project results specified in section 2.6.1. (main results). A monolithic detector, compared to hybrid detectors which are widely used, is composed of only a single chip, which contains both the sensor part and front-end electronic part while in the case of a hybrid detector the sensor and electronics are integrated in separate chips and interconnected by relatively expensive technology. The monolithic solution allows fabrication of very compact detector of radiation with low electric power consumption. The effective way of fabrication of the monolithic sensors represents a significant potential for commercial usage. The project will be worked out by cooperation of research group at FNSPE-CTU and UJP PRAHA a.s. The monolithic pixel sensor will be iteratively developed in the first two phases of the project. In the final (third) phase, the sensor will be implemented in a compact radiation detector. A distinctive feature of the developed sensor is dose measurement based on counting of individual particles in a compact microelectronic chip. Design of the sensor will be done with emphasis on low power consumption which allows using the sensor in battery powered devices such as personal dosimeter or external detection module for a mobile phone. The project has also significant relevance by deepening collaboration between academic and industrial grounds and broadening of the FNSPE-CTU research centre by the field of monolithic pixel detectors whose application potential spans far beyond borders of this project.
Vědní obory
Kategorie VaV
AP - Aplikovaný výzkum
OECD FORD - hlavní obor
10304 - Nuclear physics
OECD FORD - vedlejší obor
20201 - Electrical and electronic engineering
OECD FORD - další vedlejší obor
—
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)BG - Jaderná, atomová a molekulová fyzika, urychlovače
JA - Elektronika a optoelektronika, elektrotechnika
JB - Senzory, čidla, měření a regulace
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Projekt dosáhl stanovených cílů a výstupů projektu. Výsledkem řešení projektu je zařízení pro měření dávkového příkonu, kompaktní miniaturní osobní indikátorové čidlo pro měření nízkých dávkových příkonů, monolitický pixelový detektor s integrovaným vyčítacím čipem, kompaktní miniaturní osobní indikátorové čidlo pro měření nízkých dávkových příkonů a řídicí a vyhodnocovací SW pro měření dávkových příkonů.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2018
Ukončení řešení
31. 12. 2020
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
1. 4. 2020
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.
Systémové označení dodávky dat
CEP21-MPO-FV-U
Datum dodání záznamu
28. 5. 2024
Finance
Celkové uznané náklady
25 451 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
19 201 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
6 250 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
25 451 tis. Kč
Statní podpora
19 201 tis. Kč
75%
Poskytovatel
Ministerstvo průmyslu a obchodu
OECD FORD
Nuclear physics
Doba řešení
01. 01. 2018 - 31. 12. 2020