Přehled materiálů – scintilační krystal

Přehled materiálů – scintilační krystal

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:

Postup vývoje SSLE laserově gravírovaného scintilačního krystalu

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

Video o laserovém čištění

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

Přehled DoI a posun pixelů laserově gravírovaného scintilačního krystalu

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

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

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

Techniky podpovrchového laserového gravírování si získávají stále větší publikum
Přidejte se k slibným vyhlídkám budoucnosti s MimoWork Laser


Pošlete nám svou zprávu:

Napište sem svou zprávu a odešlete nám ji