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大面积数字X射线光电探测器与成像系统关键技术研发及产业化

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登记号:G20201074

所属行业:制造业

学科分类:信息科学与系统科学;

关键词: 闪烁晶体 X射线光电探测器 感光传感阵列 图像读取处理

绿色分类:其他资源效率提升;

  • 基本信息
成果名称: 大面积数字X射线光电探测器与成像系统关键技术研发及产业化
成果登记号: G20201074 学科分类: 信息科学与系统科学;
绿色分类: 其他资源效率提升; 项目关键词: 闪烁晶体  X射线光电探测器  感光传感阵列  图像读取处理  
推荐单位:

上海奕瑞光电子科技股份有限公司

成果所处阶段: 成熟应用阶段
合作方式: 合资合作,面洽, 成果所属行业: 制造业
国家/地区: 中国 知识产权: 发明专利,其他
简介: 点击查看

数字化X射线成像是新一代高端检测装备核心技术,对推动临床医学、先进制造和航空航天等领域发展有着极其重要的战略意义。长期以来,高性能X射线探测技术被欧美、日等垄断,严重制约我国高端X射线成像装备的跨越式发展。技术研发面临三大挑战:高光光转化率材料制备难、光电传感性能提升难、图像信号噪声抑制难。针对上述国际技术难题,项目在国家科技部、国家自然基金委和上海市的支持下,长期产学研合作,攻克了大面积闪烁晶体生长关键技术,发明了高性能感光传感阵列制造技术,开发了高还原度信号转换技术,研制了具有自主知识产权的数字X射线光电探测器系列产品并实现了全面国产化。主要技术创新内容如下:创新点1、针对厚膜闪烁晶体垂向均匀生长及晶柱尺寸控制难题,发明了低温引晶、浮动面蒸发闪烁晶体制备工艺与装备,研制了高精度的膜厚分布测量系统,实现了多片大面积(17×17英寸)基板上的碘化铯晶柱近90度生长,晶柱直径精准调控在3-5微米,量子探测效率达80%。创新点2、针对感光传感阵列薄膜晶体管暗电流难以降低的难题,发明了低漏电流厚膜栅介质层深接触孔制造技术,开发了原子层沉积法界面缺陷调控技术。制备了漏电流为飞安量级的感光传感阵列基板,大幅降低了X射线探测剂用量,最小探测剂量由200.0降至18.26 (nGy)。国际上首次成功研制氧化物X射线光电探测器。创新点3、针对注入电荷和外部颤振导致的大面积图像干扰条纹与伪影难题,发明了行间电荷差分补偿的前置处理技术,提出了实时监测外部按压与颤振的专用电路设计方法,实现了高还原度的大面积X射线探测信号成像,图像调制传递函数高达0.64。项目培养国家中青年领军人才3名,授权发明专利17项(国际发明1项),登记集成电路布图设计2项,发表学术论文39篇。成功研制了高性能X射线光电探测器系列产品并大批量生产,建立了国内领先的大面积数字X射线光电探测器产业化基地,具备4万台/年的产能,打破了国外垄断。中国科学院上海科技查新咨询中心报告,产品的量子探测效率、最小可探测剂量、图像调制传递函数等关键指标均达到国际先进水平。项目成果应用于上海奕瑞光电子科技股份有限公司和奕瑞影像科技(太仓)有限公司,研制生产了普放有线、普放无线、乳腺和放疗4大系列30余种数字X射线光电探测器新产品,年产1.5万台,出口全球40余个国家与地区,应用于全国30多个省级行政单位的众多三甲医院,如上海华山、瑞金和长征等医院,还应用于贵州、西藏等边远地区基层医疗机构(乡镇、社区医院)。近三年国内市场占有率均排名第一,累计新增直接经济效益逾11亿元,新增利税逾5亿元,创收外汇逾6000万美元。项目成果打破了高端数字化X射线光电探测器械主要依赖进口的局面,加快了我国高端X射线影像设备的产业创新升级,提升了我国高端医疗装备的全球竞争力。

姓名: 张建华 性别:
出生日期: 2020-05-27 职务:
国籍(地区): 中国 联系地址: 上海市浦东新区金海路1000号45幢
电子邮件: ju.chen@iraygroup.com
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