Scintilační krystal
(Podpovrchové laserové gravírování)
Detektory založené na scintilaci, s použitím pixelovaných anorganických krystalových scintilátorů, jsouširoce používaný pro detekci částic a záření, včetněpozitronové emisní tomografie (PET).
Přidáním světlovodných prvků do krystalu se zvyšuje prostorové rozlišení detektorulze vylepšit na milimetrové měřítko, čímž se zvýší celkové rozlišení tomografu.
Tradiční metoda všakfyzicky pixelujícíkrystaly jsousložitý, drahý a pracný procesDále, podíl balení a citlivost detektorumůže být ohroženokvůlipoužité netryskové reflexní materiály.
Původní výzkumnou práci si můžete prohlédnout zde. (Z ResearchGate)
Podpovrchové laserové gravírování proScintilační krystal
Alternativním přístupem je použitítechniky podpovrchového laserového gravírování (SSLE)pro scintilační krystaly.
Zaostřením laseru dovnitř krystalu se generované teplomůže vytvořit kontrolovaný vzor mikrotrhlinžefungují jako reflexní struktury, efektivně vytvářejícísvětlovodné pixelybez nutnosti fyzického oddělení.
1. Není nutná žádná fyzická pixelizace krystalu,snížení složitosti a nákladů.
2. Optické vlastnosti a geometrii reflexních struktur lzepřesně kontrolováno, což umožňuje návrh vlastních tvarů a velikostí pixelů.
3. Architektura odečtu a detektoruzůstávají stejné jako u standardních pixelovaných polí.
Proces laserového gravírování (SSLE) pro scintilační krystal
Proces gravírování SSLE zahrnujenásledující kroky:
1. Design:
Simulace a návrhpožadovaná architektura pixelů, včetněrozměryaoptické vlastnosti.
2. CAD model:
Vytvořenípodrobný CAD modeldistribuce mikrotrhlin,na základě výsledků simulaceaSpecifikace laserového gravírování.
3. Začněte gravírovat:
Skutečné gravírování krystalu LYSO pomocí laserového systému,řízeno CAD modelem.
Postup vývoje SSLE: (A) Simulační model, (B) CAD model, (C) Gravírovaný LYSO, (D) Diagram zaplavení pole
4. Vyhodnocení výsledků:
Vyhodnocení výkonu rytého krystalu pomocíobrázek záplavového poleaGaussova fitováníposoudit kvalitu pixelů a prostorové rozlišení.
Podpovrchové laserové gravírování VYSVĚTLENÍ za 2 minuty
Ten/Ta/Totechnika podpovrchového laserového gravírovánípro scintilační krystaly nabízítransformační přístupk pixelizaci těchto materiálů.
Díky přesné kontrole optických vlastností a geometrie reflexních struktur tato metodaumožňuje vývoj inovativních architektur detektorůsvylepšené prostorové rozlišení a výkon, všechnybezpotřeba složité a nákladné fyzické pixelace.
Chcete se dozvědět více o:
Podpovrchové laserové gravírování scintilačního krystalu?
Zjištění pro scintilační krystal SSLE
1. Zlepšený světelný výtěžek
Vlevo: Přehled stupně zájmu (DoI) asymetrie odrazivosti gravírovaného povrchu.
Vpravo: DoI posunutí pixelů.
Porovnání pulzů mezipodpovrchová laserově gravírovaná (SSLE) poleakonvenční poledemonstrujemnohem lepší světelný výtěžek pro SSLE.
To je pravděpodobně způsobeno tím,absence plastových reflektorůmezi pixely, což může způsobit optické nesoulad a ztrátu fotonů.
Zlepšený světelný výtěžek znamenávíce světla pro stejné energetické pulzy, díky čemuž je SSLE žádoucí vlastností.
2. Vylepšené chování při načasování
Obrázek scintilačního krystalu
Délka krystalu mánegativní vliv na načasování, což je klíčové pro aplikace pozitronové emisní tomografie (PET).
Nicméně,vyšší citlivost krystalů SSLEumožňuje použitíkratší krystaly, který můžezlepšit časové chování systému.
Simulace také naznačily, že různé tvary pixelů, jako například šestiúhelníkový nebo dvanáctiúhelníkový, mohouvést k lepšímu vedení světla a časování, podobné principům optických vláken.
3. Cenově výhodné výhody
Obrázek scintilačního krystalu
Ve srovnání s monolitickými bloky je cena krystalů SSLEmůže být tak nízké jakojedna třetinanákladůodpovídajícího pixelovaného pole v závislosti na rozměrech pixelů.
Navíc,vyšší citlivost krystalů SSLEumožňujepoužití kratších krystalů, další snížení celkových nákladů.
Technika SSLE vyžaduje nižší výkon laseru ve srovnání s laserovým řezáním, což umožňujelevnější systémy SSLEve srovnání s laserovými tavicími nebo řezacími zařízeními.
Ten/Ta/Topočáteční investice do infrastruktury a školenípro SSLE je také výrazně nižšínež náklady na vývoj PET detektoru.
4. Flexibilita a přizpůsobení designu
Proces gravírování krystalů SSLE jenenáročné na čass přibližným15 minutpotřebné k vyrytí pole 3 krystalů o rozměrech 12,8x12,8x12 mm.
Ten/Ta/Toflexibilní povaha, nákladová efektivitaasnadná příprava krystalů SSLE, spolu s jejichvynikající frakce balení, kompenzovatmírně horší prostorové rozlišeníve srovnání se standardními pixelovanými poli.
Nekonvenční geometrie pixelů
SSLE umožňuje zkoumánínekonvenční geometrie pixelů, což umožňuje, aby scintilační pixely bylypřesně sladěné se specifickými požadavky každé aplikace, jako jsou kolimátory nebo rozměry pixelů křemíkového fotonásobiče.
Řízené sdílení světla
Řízeného sdílení světla lze dosáhnout přesnou manipulací s optickými vlastnostmi gravírovaných povrchů,usnadnění další miniaturizace gama detektorů.
Exotické vzory
Exotické vzory, jako například Voronoiovy teselace, mohou býtsnadno gravírovatelné do monolitických krystalůNáhodné rozložení velikostí pixelů může navíc umožnit zavedení technik komprimovaného snímání s využitím rozsáhlého sdílení světla.
Stroje pro podpovrchové laserové gravírování
Srdcem tvorby subsurface laserem je laserový gravírovací stroj. Tyto stroje využívajívysoce výkonný zelený laser, speciálně navržený propodpovrchové laserové gravírování do krystalu.
Ten/Ta/ToJediné a jediné řešeníbudete kdy potřebovat pro podpovrchové laserové gravírování.
Podporuje6 různých konfigurací
ZMalý hobbysta to Velkoobjemová výroba
Opakovaná přesnost lokalizace at <10 μm
Chirurgická přesnostpro 3D laserové řezbářství
3D krystalový laserový gravírovací stroj(SSLE)
Pro podpovrchové laserové gravírování,přesnost je klíčovápro vytváření detailních a složitých rytin. Zaostřený laserový paprsekpřesně interagujes vnitřní strukturou krystalu,vytvoření 3D obrazu.
Přenosný, přesný a pokročilý
Kompaktní tělo laserupro SSLE
Odolný proti nárazůmaBezpečnější pro začátečníky
Rychlé gravírování krystalůaž 3600 bodů/sekundu
Skvělá kompatibilitav designu