JSSC 2020第11期Other

V Conclusion

该论文提出了一种基于二极管传感方法的低功耗实时单粒子检测ASIC。

1.2V, 0.512×0.512 mm2传感面积, 0.535mW传感功耗

单粒子检测低功耗实时检测二极管传感ASIC

▸创新点1：采用二极管传感方法实现单粒子检测，首次实现了对单个带电粒子能量沉积的检测，突破了传统方法无法检测单粒子的限制，为癌症治疗中的无线体内剂量计提供了技术支持。

▸创新点2：低功耗设计，平均静态功耗仅为505µW，显著低于同类主动传感器，特别适用于无线体内剂量计等低功耗应用场景，提升了设备的续航能力。

▸创新点3：实时检测能力，能够在实时条件下检测辐射剂量，结合单粒子检测功能，为癌症治疗中的剂量监控提供了更高的精度和实时性。

▸创新点4：系统创新，首次结合了单粒子检测、低功耗和实时检测功能，实现了对布拉格峰（Bragg peak）的检测和辐射剂量真实生物效应的分析，推动了癌症治疗剂量计的进一步发展。

Abstract

d total number of protons, average energy deposition, and total energy deposition. TABLE III: Comparison table with related state-of-the-art works. [3] [4] [5] [6] This work Sensing method Vth shift Vth shift RL/OSL Floating gate Diode Sensing area (mm 2 or mm 3) 0.3 ×0.05 0.2 ×0.2 0.5 ×0.5×2 (single rod) 0.1 ×0.08 0.512 ×0.512 Power consumption for sensing (mW) N/A (Passive) N/A (Passive) 4 (low), 16 (peak) 2 0.535 Power supply (V) N/A N/A N/A 1.2 1.2 Real time? No Yes Yes Yes Yes Single partic