Cristal de scintillation
(Gravure laser sous surface)
Détecteurs basés sur la scintillation, en utilisant les scintillateurs de cristal inorganiques pixélisés, sontlargement utilisé pour la détection des particules et des rayonnements, y compris dansscanners de tomographie par émission de positron (PET).
En ajoutant des caractéristiques de la lumière au cristal, la résolution spatiale du détecteurPeut être amélioré à l'échelle de millimètres, améliorant la résolution globale du tomographe.
Cependant, la méthode traditionnelle depixelant physiquementLes cristaux sont unprocessus complexe, cher et laborieux. De plus, la fraction d'emballage et la sensibilité du détecteurpeut être compromisen raison duMatériaux réfléchissants non inscripteurs utilisés.
Vous pouvez voir le document de recherche original ici. (De ResearchGate)
Gravure laser souterraine pourCristal de scintillation
Une autre approche est l'utilisation detechniques de gravure laser subalterne (SSLE)Pour les cristaux de scintillateur.
En concentrant un laser à l'intérieur du cristal, la chaleur a générépeut créer un modèle contrôlé de microfissurequeagir comme des structures réfléchissantes, créant efficacementPixels de la lumièresans avoir besoin de séparation physique.
1. Aucune pixélation physique du cristal n'est requise,Réduire la complexité et le coût.
2. Les caractéristiques optiques et la géométrie des structures réfléchissantes peuvent êtrecontrôlé avec précision, permettant la conception de formes et tailles de pixels personnalisées.
3. Architecture de lecture et de détectionRestez le même que pour les tableaux pixélisés standard.
Processus de gravure au laser (SSLE) pour le cristal scintillateur
Le processus de gravure SSLE impliqueles étapes suivantes:
1. La conception:
Simulation et conception duArchitecture de pixel souhaitée, y comprisdimensionsetcaractéristiques optiques.
2. Le modèle CAO:
Création d'unmodèle de CAO détailléde la distribution des microfissures,Basé sur les résultats de la simulationetSpécifications de gravure laser.
3. Commencez la gravure:
Gravure réelle du lys-cristal à l'aide du système laser,Guidé par le modèle CAO.
Procédure de développement SSLE: (a) Modèle de simulation, (b) Modèle CAO, (c) Lyso gravé, (d) Diagramme de crue de champ
4. Évaluation des résultats:
Évaluation des performances du cristal gravé à l'aide d'unImage du champ d'inondationetRaccord gaussienpour évaluer la qualité des pixels et la résolution spatiale.
Gravure laser souterraine expliquée en 2 minutes
Letechnique de gravure laser souterrainepour Scitillateurs Crystals propose unapproche transformatriceà la pixélation de ces matériaux.
En fournissant un contrôle précis sur les caractéristiques optiques et la géométrie des structures réfléchissantes, cette méthodePermet le développement d'architectures de détection innovantesavecRésolution et performance spatiales améliorées, toussansLa nécessité d'une pixélation physique complexe et coûteuse.
Vous voulez en savoir plus sur:
Cristal de scintillation de gravure laser souterraine?
Résultats pour la scintillation SSLE Crystal
1. Amélioration du rendement en lumière
Gauche: Aperçu de l'asymétrie de réflectivité de surface gravée Présentation DOI.
À droite: DOI de déplacement des pixels.
La comparaison des impulsions entreTableaux gravés laser sous-surface (SSLE)ettableaux conventionnelsdémontre unbien meilleur rendement lumineux pour ssle.
Cela est probablement dû auAbsence de réflecteurs en plastiqueEntre les pixels, ce qui peut provoquer une incompatibilité optique et une perte de photons.
L'amélioration du rendement de la lumière signifiePlus de lumière pour les mêmes impulsions d'énergie, faire de SSLE une caractéristique souhaitable.
2. Comportement de synchronisation amélioré
Une image de cristal de scintillation
La longueur de cristal a unEffet néfaste sur le timing, ce qui est crucial pour les demandes de tomographie par émission de positron (PET).
Cependant, leSensibilité plus élevée des cristaux SSLEpermet d'utilisercristaux plus courts, qui peutAméliorez le comportement de synchronisation du système.
Les simulations ont également suggéré que différentes formes de pixels, telles que hexagonale ou dodécagonale, peuventconduire à de meilleures performances de guidage de lumière et de synchronisation, similaire aux principes des fibres optiques.
3. Avantages rentables
Une image de Scitillateur Crystal
Par rapport aux blocs monolithiques, le prix des cristaux SSLEpeut être aussi bas queun tiersdu coûtdu réseau pixélé correspondant, selon les dimensions des pixels.
De plus, leSensibilité plus élevée des cristaux SSLEautoriserL'utilisation de cristaux plus courts, Réduire davantage le coût global.
La technique SSLE nécessite une puissance laser inférieure par rapport à la découpe laser, permettantSystèmes SSLE moins cherspar rapport aux installations de fusion ou de coupe laser.
LeInvestissement initial dans les infrastructures et la formationcar ssle est également considérablement inférieurque le coût du développement d'un détecteur d'animaux.
4. Flexibilité et personnalisation de conception
Le processus de gravure des cristaux de ssle estpas de temps en temps, avec un approximation15 minutesnécessaire pour graver un réseau de 12,8x12,8x12 mm, 3-cristal.
Lenature flexible, rentabilité, etFacilité de préparation des cristaux SSLE, avec leurFraction d'emballage supérieure, compenser leRésolution spatiale légèrement inférieurepar rapport aux tableaux pixélisés standard.
Géométries de pixels non conventionnels
Ssle permet l'exploration deGéométries de pixels non conventionnels, permettant aux pixels scintillants d'êtrePrécisément adapté aux exigences spécifiques de chaque application, comme les collimateurs ou les dimensions des pixels photomultipliles de silicium.
Le partage de lumière contrôlée
Le partage de lumière contrôlée peut être réalisé grâce à une manipulation précise des caractéristiques optiques des surfaces gravées,Faciliter une miniaturisation plus approfondie des détecteurs gamma.
Designs exotiques
Designs exotiques, comme les piqûres de voronoi, peuvent êtrefacilement gravé dans les cristaux monolithiques. De plus, une distribution aléatoire des tailles de pixels peut permettre l'introduction de techniques de détection comprimées, profitant du partage de la lumière étendue.
Machines pour la gravure laser souterraine
Le cœur de la création de laser souterrain se trouve dans la machine à gravure laser. Ces machines utilisentun laser vert à haute puissance, spécialement conçu pourGravure laser souterraine en cristal.
LeUne et unique solutionVous aurez jamais besoin de gravure laser souterraine.
Soutien6 configurations différentes
DepuisAmateur à petite échelle to Production à grande échelle
Précision de l'emplacement répétée at <10 μm
Précision chirurgicalepour la sculpture laser 3D
Machine à gravure laser en cristal 3D(Ssle)
Pour la gravure laser souterraine,La précision est crucialepour créer des gravures détaillées et complexes. Le faisceau focalisé du laserinteragit précisémentavec la structure interne du cristal,Création de l'image 3D.
Portable, précis et avancé
Corps laser compactpour ssle
Résistant aux chocs&Plus sûr pour les débutants
Gravure à cristal rapidejusqu'à 3600 points / seconde
Grande compatibilitéen conception