Scintilační krystal
(Laserové gravírování podpovrchu)
Detektory na bázi scintilace, používající pixelované anorganické krystalové scintilátory, jsouširoce používané pro detekci částic a záření, včetně vskenery pozitronové emisní tomografie (PET)..
Přidáním světlovodných prvků do krystalu, prostorové rozlišení detektorulze vylepšit na milimetrovou stupnici, čímž se zvýší celkové rozlišení tomografu.
Nicméně tradiční metodafyzicky pixelovatkrystaly jsou asložitý, nákladný a pracný proces. Dále pak frakce a citlivost detektorumůže být ohroženakvůlipoužité nescintilační reflexní materiály.
Původní výzkumný dokument si můžete prohlédnout zde. (Z ResearchGate)
Podpovrchové laserové gravírování proScintilační krystal
Alternativním přístupem je použitítechniky podpovrchového laserového gravírování (SSLE).pro krystaly scintilátoru.
Zaměřením laseru uvnitř krystalu vzniká teplomůže vytvořit kontrolovaný vzor mikrotrhlinžepůsobí jako reflexní struktury, efektivně vytvářetsvětlovodné pixelybez nutnosti fyzického oddělení.
1. Není vyžadována žádná fyzická pixelizace krystalu,snížení složitosti a nákladů.
2. Optické charakteristiky a geometrie reflexních struktur mohou býtpřesně řízena, umožňující navrhování vlastních tvarů a velikostí pixelů.
3. Architektura odečítání a detektoruzůstávají stejné jako u standardních pixelových polí.
Proces laserového gravírování (SSLE) pro krystal scintilátoru
Proces gravírování SSLE zahrnujenásledující kroky:
1. Design:
Simulace a návrhpožadovaná pixelová architekturavčetněrozměryaoptické vlastnosti.
2. Model CAD:
Vytvoření adetailní CAD modeldistribuce mikrotrhlin,na základě výsledků simulaceaspecifikace laserového gravírování.
3. Začněte gravírovat:
Vlastní gravírování krystalu LYSO pomocí laserového systému,řízeno modelem CAD.
Postup vývoje SSLE: (A)Simulační model, (B)CAD model, (C) Gravírovaný LYSO, (D)Polní diagram
4. Vyhodnocení výsledku:
Hodnocení výkonu rytého krystalu pomocí aobrázek záplavového poleaGaussova montážk posouzení kvality pixelů a prostorového rozlišení.
Podpovrchové laserové gravírování VYSVĚTLENÍ za 2 minuty
Thetechnika podpovrchového laserového gravírovánípro krystaly scintilátoru nabízí atransformační přístupk pixelaci těchto materiálů.
Tato metoda poskytuje přesnou kontrolu nad optickými charakteristikami a geometrií reflexních strukturumožňuje vývoj inovativních architektur detektorůsvylepšené prostorové rozlišení a výkon, všechnybezpotřeba složité a nákladné fyzické pixelace.
Chcete se dozvědět více o:
Scintilační krystal pro gravírování podpovrchovým laserem?
Nálezy pro SSLE scintilační krystal
1. Zlepšená světelná výtěžnost
Vlevo: Přehled DoI asymetrie odrazivosti rytého povrchu.
Vpravo: Pixel Displacement DoI.
Porovnání pulsů mezipodpovrchová pole laserem gravírovaná (SSLE).akonvenční poledemonstruje amnohem lepší světelný výkon pro SSLE.
To je pravděpodobně způsobeno tímabsence plastových reflektorůmezi pixely, což může způsobit optické nesoulady a ztrátu fotonů.
Lepší světelný výnos znamenávíce světla pro stejné energetické pulsy, což ze SSLE činí žádoucí vlastnost.
2. Vylepšené chování při načasování
Obrázek Scintilačního krystalu
Délka krystalu má aškodlivý vliv na načasování, která je klíčová pro aplikace pozitronové emisní tomografie (PET).
Nicméně,vyšší citlivost SSLE krystalůumožňuje použitíkratší krystaly, který můžezlepšit časování systému.
Simulace také naznačují, že mohou být různé tvary pixelů, například šestiúhelníkové nebo dvanáctiúhelníkovévést k lepšímu vedení světla a časování, podobně jako principy optických vláken.
3. Cenově efektivní výhody
Obrázek krystalu Scintilátoru
V porovnání s monolitickými bloky cena krystalů SSLEmůže být tak nízká jakojedna třetinanákladůodpovídajícího pixelovaného pole v závislosti na rozměrech pixelů.
Kromě toho,vyšší citlivost SSLE krystalůumožňujepoužití kratších krystalů, další snížení celkových nákladů.
Technika SSLE vyžaduje nižší výkon laseru ve srovnání s laserovým řezáním, což umožňujelevnější systémy SSLEve srovnání se zařízeními pro tavení nebo řezání laserem.
Thepočáteční investice do infrastruktury a školenípro SSLE je také výrazně nižšínež náklady na vývoj PET detektoru.
4. Flexibilita designu a přizpůsobení
Proces gravírování krystalů SSLE jenení časově náročné, s přibližným15 minutpotřebné k vyrytí pole 3 krystalů 12,8 x 12,8 x 12 mm.
Theflexibilní povahu, nákladová efektivitaasnadná příprava krystalů SSLE, spolu s jejichvynikající frakce balení, kompenzovattrochu horší prostorové rozlišeníve srovnání se standardními pixelovanými poli.
Nekonvenční pixelové geometrie
SSLE umožňuje průzkumnekonvenční geometrie pixelů, což umožňuje, aby byly scintilující pixelypřesně přizpůsobené specifickým požadavkům každé aplikace, jako jsou kolimátory nebo rozměry pixelů křemíkového fotonásobiče.
Řízené sdílení světla
Řízeného sdílení světla lze dosáhnout přesnou manipulací s optickými charakteristikami rytých povrchů,usnadnění další miniaturizace gama detektorů.
Exotické vzory
Exotické vzory, jako jsou Voronoi tessellations, mohou býtsnadno se ryje do monolitických krystalů. Náhodná distribuce velikostí pixelů navíc může umožnit zavedení komprimovaných snímacích technik s využitím rozsáhlého sdílení světla.
Stroje pro podpovrchové laserové gravírování
Srdcem tvorby Subsurface Laseru je laserový gravírovací stroj. Tyto stroje využívajívysoce výkonný zelený laser, speciálně navržený propodpovrchové laserové gravírování do krystalu.
TheJedno a jediné řešeníbudete kdy potřebovat pro podpovrchové laserové gravírování.
Podporuje6 Různé konfigurace
ZMalý Hobbyista to Výroba ve velkém měřítku
Opakovaná přesnost polohy at <10μm
Chirurgická přesnostpro 3D laserovou řezbu
3D krystalový laserový gravírovací stroj(SSLE)
Pro podpovrchové laserové gravírování,přesnost je rozhodujícípro vytváření detailních a složitých rytin. Zaostřený paprsek laserupřesně interagujes vnitřní strukturou krystalu,vytvoření 3D obrazu.
Přenosné, přesné a pokročilé
Kompaktní tělo laserupro SSLE
Odolné vůči nárazům&Bezpečnější pro začátečníky
Rychlá krystalová rytinaaž 3600 bodů za sekundu
Velká kompatibilitav designu