كريستال الوميض
(النقش بالليزر تحت السطح)
أجهزة الكشف على أساس التلألؤ، وذلك باستخدام ومضات الكريستال غير العضوية المنقطة، هيتستخدم على نطاق واسع للكشف عن الجسيمات والإشعاع، بما في ذلك فيماسحات التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET)..
من خلال إضافة ميزات توجيه الضوء إلى البلورة، الدقة المكانية للكاشفيمكن تحسينها إلى مقياس المليمتر، مما يعزز الدقة الإجمالية للتصوير المقطعي.
ومع ذلك، فإن الطريقة التقليديةبكسل جسدياالبلورات هي أعملية معقدة ومكلفة وشاقة. بالإضافة إلى ذلك، جزء التعبئة وحساسية الكاشفيمكن أن يتم اختراقهابسببالمواد العاكسة غير المتلألئة المستخدمة.
يمكنك الاطلاع على ورقة البحث الأصلية هنا. (من بوابة الأبحاث)
النقش بالليزر تحت السطحكريستال الوميض
النهج البديل هو استخدامتقنيات النقش بالليزر تحت السطح (SSLE).لبلورات وميض.
ومن خلال تركيز الليزر داخل البلورة، يتم توليد الحرارةيمكن أن تخلق نمطًا متحكمًا فيه من الشقوق الصغيرةالذي - التيبمثابة الهياكل العاكسة، خلق فعالبكسلات توجيه الضوءدون الحاجة إلى الانفصال الجسدي.
1. لا يلزم إجراء عملية بكسلة مادية للبلورة،تقليل التعقيد والتكلفة.
2. يمكن أن تكون الخصائص البصرية والهندسة للهياكل العاكسةيتم التحكم فيها بدقة، مما يتيح تصميم أشكال وأحجام البكسل المخصصة.
3. بنية القراءة والكاشفتظل كما هي بالنسبة للمصفوفات ذات البيكسلات القياسية.
عملية النقش بالليزر (SSLE) للكريستال الوامض
تتضمن عملية النقش SSLEالخطوات التالية:
1. التصميم:
محاكاة وتصميمبنية البكسل المطلوبة، مشتملأبعادوالخصائص البصرية.
2. نموذج CAD:
إنشاء أنموذج CAD مفصلتوزيع الشقوق الصغيرة،بناء على نتائج المحاكاةومواصفات النقش بالليزر.
3. ابدأ النقش:
النقش الفعلي لكريستال LYSO باستخدام نظام الليزر،تسترشد بنموذج CAD.
إجراءات تطوير SSLE: (أ) نموذج المحاكاة، (ب) نموذج CAD، (ج) محفور LYSO، (د) مخطط الفيضان الميداني
4. تقييم النتيجة:
تقييم أداء البلورة المحفورة باستخدام أصورة حقل الفيضانوتركيب غاوسيلتقييم جودة البكسل والدقة المكانية.
شرح النقش بالليزر تحت السطح في دقيقتين
التقنية النقش بالليزر تحت السطحلبلورات الوامض تقدم أالنهج التحويليإلى بكسل هذه المواد.
من خلال توفير التحكم الدقيق في الخصائص البصرية وهندسة الهياكل العاكسة، هذه الطريقةتمكن من تطوير بنيات الكاشف المبتكرةمعتحسين الدقة المكانية والأداء، الجميعبدونالحاجة إلى البيكسلات المادية المعقدة والمكلفة.
تريد معرفة المزيد عن:
النقش بالليزر تحت السطح والتلألؤ الكريستالي؟
النتائج لبلورة التلألؤ SSLE
1. تحسين إنتاجية الضوء
اليسار: نظرة عامة على عدم تناسق انعكاس السطح المحفور في DoI.
اليمين: بكسل النزوح DoI.
مقارنة النبضات بينصفائف محفورة بالليزر تحت السطح (SSLE).والمصفوفات التقليديةيوضح أإنتاجية ضوء أفضل بكثير لـ SSLE.
من المحتمل أن يكون هذا بسببغياب العاكسات البلاستيكيةبين وحدات البكسل، مما قد يتسبب في عدم التطابق البصري وفقدان الفوتون.
يعني تحسين إنتاجية الضوءالمزيد من الضوء لنفس نبضات الطاقة, جعل SSLE خاصية مرغوبة.
2. سلوك التوقيت المحسن
صورة من الكريستال التلألؤ
طول الكريستال لديهتأثير ضار على التوقيت، وهو أمر بالغ الأهمية لتطبيقات التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET).
ومع ذلك،حساسية أعلى لبلورات SSLEيسمح باستخدامبلورات أقصر، والتي يمكنتحسين سلوك توقيت النظام.
اقترحت عمليات المحاكاة أيضًا أن أشكال البكسل المختلفة، مثل السداسية أو الاثني عشرية، قد تكون كذلكيؤدي إلى تحسين أداء توجيه الضوء والتوقيت، على غرار مبادئ الألياف الضوئية.
3. مزايا فعالة من حيث التكلفة
صورة للكريستال الوامض
بالمقارنة مع الكتل المتجانسة، فإن سعر بلورات SSLEيمكن أن تكون منخفضة مثلالثلثمن التكلفةمن المصفوفة ذات البيكسلات المقابلة، اعتمادًا على أبعاد البكسل.
بالإضافة إلى ذلك،حساسية أعلى لبلورات SSLEيسمح لاستخدام بلورات أقصر, مزيد من خفض التكلفة الإجمالية.
تتطلب تقنية SSLE طاقة ليزر أقل مقارنة بالقطع بالليزر، مما يسمح بذلكأنظمة SSLE أقل تكلفةمقارنة بمرافق الصهر أو القطع بالليزر.
الالاستثمار الأولي في البنية التحتية والتدريببالنسبة لـ SSLE أيضًا أقل بكثيرمن تكلفة تطوير كاشف PET.
4. مرونة التصميم والتخصيص
عملية نقش بلورات SSLE هيلا تستغرق وقتًا طويلاً، بتقريب15 دقيقةهناك حاجة لنقش مجموعة من 3 بلورات مقاس 12.8 × 12.8 × 12 مم.
الطبيعة مرنة, فعالية التكلفة، وسهولة تحضير بلورات SSLE، إلى جانبهمجزء التعبئة المتفوق، تعويضالدقة المكانية أقل قليلاًمقارنة بالمصفوفات ذات البيكسلات القياسية.
هندسة البكسل غير التقليدية
يسمح SSLE باستكشافهندسة البكسل غير التقليدية، مما يتيح للبكسلات المتلألئة أن تكونمطابقة بدقة للمتطلبات المحددة لكل تطبيق، مثل الموازاء أو أبعاد بكسلات المضاعف الضوئي السيليكونية.
التحكم في مشاركة الضوء
يمكن تحقيق تقاسم الضوء المتحكم فيه من خلال التلاعب الدقيق بالخصائص البصرية للأسطح المحفورة،تسهيل المزيد من التصغير لكاشفات جاما.
تصاميم غريبة
تصاميم غريبة، مثل فسيفساء Voronoi، يمكن أن يكونمحفورة بسهولة داخل بلورات متجانسة. علاوة على ذلك، فإن التوزيع العشوائي لأحجام البكسل يمكن أن يتيح إدخال تقنيات الاستشعار المضغوطة، مع الاستفادة من مشاركة الضوء الواسعة.
آلات النقش بالليزر تحت السطح
يكمن جوهر إنشاء الليزر تحت السطح في آلة النقش بالليزر. تستخدم هذه الآلاتليزر أخضر عالي الطاقة، مصمم خصيصاً لالنقش بالليزر تحت السطح على الكريستال.
الالحل الوحيد والوحيدستحتاج في أي وقت إلى النقش بالليزر تحت السطح.
يدعم6 تكوينات مختلفة
منالهاوي على نطاق صغير to الإنتاج على نطاق واسع
دقة الموقع المتكررة at <10 ميكرومتر
الدقة الجراحيةللنحت بالليزر ثلاثي الأبعاد
ماكينة نقش الكريستال بالليزر ثلاثية الأبعاد(سسل)
للنقش بالليزر تحت السطح،الدقة أمر بالغ الأهميةلإنشاء نقوش مفصلة ومعقدة. شعاع الليزر المركزيتفاعل بدقةمع البنية الداخلية للكريستال،إنشاء الصورة ثلاثية الأبعاد.
محمولة ودقيقة ومتقدمة
جسم ليزر مدمجلـ SSLE
مقاوم للصدمات&أكثر أمانا للمبتدئين
نقش كريستال سريعما يصل إلى 3600 نقطة / ثانية
التوافق الكبيرفي التصميم