20.500.12556/RUL-174317 Hlajenje senzorskih modulov za pozitronsko tomografijo Cooling of positron tomography sensor modules Pozitronska emisijska tomografija (PET) je ena najpomembnejših tehnik molekularnega medicinskega slikanja. Sodobni PET detektorji so sestavljeni iz posameznih modulov, katerih ključna komponenta so senzorji svetlobe, kot je silicijeva fotopomnoževalka (SiPM). Njena učinkovitost in predvsem časovna ločljivost sta kritično odvisni od temperature, zaradi česar je hlajenje detektorskih modulov ključnega pomena. V magistrskem delu s pomočjo simulacij v programu Ansys Fluent raziščemo učinkovitost različnih hladilnih pristopov. Ovrednotimo vpliv debeline ABS pokrovov za čipe in keramike med PCB in SiPM, navpičnih električnih povezav v PCB in velikosti prostorninskih tokov pri vodnem hlajenju. S stališča položaja ozemljitvene ravnine v PCB, prisotnosti keramike med PCB in SiPM in sklopitve oz. razklopitve povezav z ozemljitveno ravnino med seboj primerjamo različne geometrije. Raziščemo tudi vpliv temperature vhodne vode. Ovrednotimo spremembe temperatur zaradi lastnega gretja SiPM in materiala plošče z vodnim tokom. Na koncu za stik modula z okoliškim zrakom predstavimo še razlike med prevajanjem in konvekcijo pri različnih vrednostih toplotne prestopnosti. Positron Emission Tomography (PET) is one of the most important molecular medical imaging techniques. Modern PET detectors are composed of individual modules, whose key component are light sensors such as the silicon photomultiplier (SiPM). Their efficiency, and especially their timing resolution, critically depend on temperature, making the cooling of detector modules essential. In this master’s thesis, simulations in Ansys Fluent are used to investigate the effectiveness of different cooling approaches. The influence of the thickness of ABS chip covers and of the ceramic layer between the PCB and the SiPM, vias within the PCB, and the volumetric flow rate in water cooling are evaluated. From the perspective of the position of the ground plane in the PCB, the presence of ceramic between the PCB and the SiPM, and the coupling or decoupling of vias with the ground plane, various geometries are compared. The effect of inlet water temperature is also examined. Furthermore, the temperature changes caused by the self-heating of the SiPM and the water flow layer material are evaluated. Finally, regarding the module’s contact with the surrounding air, the differences between conduction and convection at various heat transfer coefficients are presented. pozitronska emisijska tomografija senzorski modul silicijeva fotopomnoževalka hlajenje simulacija Ansys Fluent positron emission tomography sensor module silicon photomultiplier cooling simulation Ansys Fluent true false false Slovenski jezik Angleški jezik Magistrsko delo/naloga 2025-10-01 08:15:29 2025-10-01 08:15:32 2025-11-20 03:48:55 0000-00-00 00:00:00 2025 0 0 0000-00-00 NiDoloceno NiDoloceno NiDoloceno 0000-00-00 0000-00-00 0000-00-00 155096 251656451 19795.pdf 19795.pdf 1 1A5F4B1636652EDACFE0E93DA929AAEA a88a344a0a7550e8aa91593a610d4d3a361fe99b64ccf34144a10c008fe5ff1f d4e318d7-9e8d-11f0-9328-0050569b8976 https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?lang=slv&id=219106 Fakulteta za matematiko in fiziko 0 0 0