کریستال سوسوزن
(حکاکی لیزری سطح زیرین)
آشکارسازهای مبتنی بر سوسوزن، با استفاده از سوسوزن های کریستال معدنی پیکسلی، هستندبه طور گسترده برای تشخیص ذرات و تشعشع استفاده می شود، از جمله دراسکنرهای توموگرافی گسیل پوزیترون (PET)..
با افزودن ویژگی های هدایت نور به کریستال، وضوح فضایی آشکارسازمی توان آن را در مقیاس میلی متری بهبود داد و وضوح کلی توموگراف را افزایش داد.
با این حال، روش سنتی ازپیکسل سازی فیزیکیکریستال ها یک استفرآیند پیچیده، پرهزینه و پر زحمت. علاوه بر این، کسر بسته بندی و حساسیت آشکارسازمی تواند به خطر بیفتدبه دلیلمواد بازتابنده غیرسوزن استفاده می شود.
شما می توانید مقاله اصلی تحقیق را در اینجا مشاهده کنید. (از ResearchGate)
حکاکی لیزری زیرسطحی برایکریستال سوسوزن
یک رویکرد جایگزین استفاده ازتکنیک های حکاکی لیزری زیرسطحی (SSLE).برای کریستال های سوسوزن
با متمرکز کردن لیزر در داخل کریستال، گرما ایجاد می شودمی تواند یک الگوی کنترل شده از ریزترک ها ایجاد کندکهبه عنوان ساختارهای بازتابنده عمل می کنند، به طور موثر ایجاد می کندپیکسل های هدایت کننده نوربدون نیاز به جدایی فیزیکی
1. هیچ پیکسل فیزیکی کریستال مورد نیاز نیست،کاهش پیچیدگی و هزینه.
2. ویژگی های نوری و هندسه سازه های بازتابی می تواند باشددقیقا کنترل شده، امکان طراحی اشکال و اندازه پیکسل های سفارشی را فراهم می کند.
3. معماری بازخوانی و آشکارسازمانند آرایه های پیکسلی استاندارد باقی می ماند.
فرآیند حکاکی لیزری (SSLE) برای کریستال Scintillator
فرآیند حکاکی SSLE شاملمراحل زیر:
1. طراحی:
شبیه سازی و طراحیمعماری پیکسلی مورد نظر، از جملهابعادوویژگی های نوری.
2. مدل CAD:
ایجاد یکمدل CAD دقیقاز توزیع میکروکراک،بر اساس نتایج شبیه سازیومشخصات حکاکی لیزری.
3. شروع به حکاکی کنید:
حکاکی واقعی کریستال LYSO با استفاده از سیستم لیزر،توسط مدل CAD هدایت می شود.
روش توسعه SSLE: (الف) مدل شبیه سازی، (B) مدل CAD، (C) LYSO حکاکی شده، (D) نمودار سیل میدانی
4. ارزیابی نتایج:
ارزیابی عملکرد کریستال حکاکی شده با استفاده از aتصویر میدان سیلواتصالات گاوسیبرای ارزیابی کیفیت پیکسل و وضوح فضایی.
حکاکی لیزری زیرسطحی در 2 دقیقه توضیح داده شده است
اینتکنیک حکاکی لیزری زیرسطحیبرای کریستال های سوسوزن ارائه می دهدرویکرد تحول آفرینبه پیکسل شدن این مواد.
این روش با ارائه کنترل دقیق بر ویژگی های نوری و هندسه سازه های بازتابیتوسعه معماری آشکارسازهای نوآورانه را امکان پذیر می کندباوضوح و عملکرد فضایی افزایش یافته است، همهبدوننیاز به پیکسل سازی فیزیکی پیچیده و پرهزینه.
می خواهید بیشتر بدانید:
کریستال سوسوزن حکاکی لیزری زیرسطحی؟
یافته‌های مربوط به کریستال سوسوزن SSLE
1. بهبود عملکرد نور
سمت چپ: نمای کلی DoI عدم تقارن بازتابی سطح حکاکی شده.
سمت راست: Pixel Displacement DoI.
مقایسه پالس ها بینآرایه های حکاکی شده با لیزر زیرسطحی (SSLE).وآرایه های معمولیالف را نشان می دهدبازده نور بسیار بهتر برای SSLE.
این به احتمال زیاد به دلیلعدم وجود بازتابنده های پلاستیکیبین پیکسل ها، که می تواند باعث عدم تطابق نوری و از دست دادن فوتون شود.
بازده نور بهبود یافته به این معنی استنور بیشتر برای پالس های انرژی مشابه, تبدیل SSLE به یک ویژگی مطلوب.
2. بهبود رفتار زمان بندی
تصویری از کریستال سوسوزن
طول کریستال دارای aتاثیر مخرب بر زمانکه برای کاربردهای توموگرافی گسیل پوزیترون (PET) بسیار مهم است.
با این حال،حساسیت بالاتر کریستال های SSLEامکان استفاده ازکریستال های کوتاه تر، که می تواندبهبود رفتار زمانبندی سیستم
شبیه سازی ها همچنین پیشنهاد کرده اند که اشکال مختلف پیکسل، مانند شش ضلعی یا دوازده ضلعی، ممکن استمنجر به عملکرد بهتر هدایت نور و زمان بندی می شود، مشابه اصول فیبرهای نوری است.
3. مزایای مقرون به صرفه
تصویری از کریستال سوسوزن
در مقایسه با بلوک های یکپارچه، قیمت کریستال های SSLEمی تواند به اندازه پایین باشدیک سوماز هزینهاز آرایه پیکسلی مربوطه، بسته به ابعاد پیکسل.
علاوه بر این،حساسیت بالاتر کریستال های SSLEاجازه می دهداستفاده از کریستال های کوتاه تر, کاهش بیشتر هزینه کلی
تکنیک SSLE در مقایسه با برش لیزری به قدرت لیزر کمتری نیاز دارد که این امکان را فراهم می کندسیستم های SSLE ارزان تردر مقایسه با تاسیسات ذوب یا برش لیزری.
اینسرمایه گذاری اولیه در زیرساخت ها و آموزشبرای SSLE نیز به طور قابل توجهی پایین تر استاز هزینه توسعه آشکارساز PET.
4. طراحی انعطاف پذیری و سفارشی سازی
فرآیند حکاکی کریستال های SSLE استوقت گیر نیست، با یک عدد تقریبی15 دقیقهبرای حکاکی یک آرایه 3 کریستالی 12.8x12.8x12 میلی متری لازم است.
اینطبیعت انعطاف پذیر, مقرون به صرفه بودن، وسهولت در تهیه کریستال های SSLE، همراه با آنهاکسر بسته بندی برتر، جبران کندوضوح فضایی کمی پایین تردر مقایسه با آرایه های پیکسلی استاندارد.
هندسه های پیکسل غیر متعارف
SSLE امکان کاوش را فراهم می کندهندسه پیکسل غیر متعارف، پیکسل های سوسوزن را قادر می سازددقیقاً با نیازهای خاص هر برنامه مطابقت داردمانند کولیماتورها یا ابعاد پیکسل‌های فتو ضرب‌کننده سیلیکونی.
به اشتراک گذاری نور کنترل شده
اشتراک نور کنترل شده را می توان از طریق دستکاری دقیق ویژگی های نوری سطوح حکاکی شده به دست آورد.تسهیل کوچک سازی بیشتر آشکارسازهای گاما.
طرح های عجیب و غریب
طرح های عجیب و غریب، مانند تسلاسیون Voronoi، می تواند باشدبه راحتی درون کریستال های یکپارچه حک می شود. علاوه بر این، توزیع تصادفی اندازه‌های پیکسل می‌تواند با بهره‌گیری از اشتراک نور گسترده، تکنیک‌های سنجش فشرده را معرفی کند.
ماشین آلات حکاکی لیزری زیرسطحی
قلب ایجاد لیزر Subsurface در دستگاه حکاکی لیزری نهفته است. این ماشین ها استفاده می کنندلیزر سبز پرقدرت، به طور خاص برایحکاکی لیزری زیرسطحی در کریستال.
اینیک و تنها راه حلشما همیشه به حکاکی لیزری زیر سطحی نیاز خواهید داشت.
پشتیبانی می کند6 پیکربندی مختلف
ازسرگرمی در مقیاس کوچک to تولید در مقیاس بزرگ
دقت مکان مکرر at <10μm
دقت جراحیبرای حکاکی لیزری سه بعدی
دستگاه حکاکی لیزری کریستال سه بعدی(SSLE)
برای حکاکی لیزری زیرسطحی،دقت بسیار مهم استبرای ایجاد حکاکی های دقیق و پیچیده. پرتو متمرکز لیزردقیقا تعامل داردبا ساختار داخلی کریستال،ایجاد تصویر سه بعدی
قابل حمل، دقیق و پیشرفته
بدنه لیزری فشردهبرای SSLE
ضد شوک&ایمن تر برای مبتدیان
حکاکی سریع کریستالتا 3600 امتیاز در ثانیه
سازگاری عالیدر طراحی