Scintilacijski kristal
(Podpovršinsko lasersko graviranje)
Scintilacijski detektori, koristeći pikselizirane anorganske kristalne scintilatore, suširoko se koristi za detekciju čestica i zračenja, uključujući uskeneri za pozitronsku emisijsku tomografiju (PET)..
Dodavanjem značajki vođenja svjetlosti kristalu, prostorna razlučivost detektoramože se poboljšati do milimetarske skale, povećavajući ukupnu rezoluciju tomografa.
Međutim, tradicionalna metodafizički pikseliziratikristali su asložen, skup i naporan proces. Dodatno, udio pakiranja i osjetljivost detektoramože biti ugroženozbogkorišteni nescintilirajući reflektirajući materijali.
Izvorni istraživački rad možete pogledati ovdje. (Iz ResearchGate-a)
Podpovršinsko lasersko graviranje zaScintilacijski kristal
Alternativni pristup je korištenjetehnike podpovršinskog laserskog graviranja (SSLE).za scintilatorske kristale.
Fokusiranjem lasera unutar kristala stvara se toplinamože stvoriti kontrolirani uzorak mikropukotinadadjeluju kao reflektirajuće strukture, učinkovito stvarajućisvjetlosni pikselibez potrebe za fizičkim odvajanjem.
1. Nije potrebna fizička pikselizacija kristala,smanjenje složenosti i troškova.
2. Optičke karakteristike i geometrija reflektirajućih struktura mogu seprecizno kontrolirati, omogućujući dizajn prilagođenih oblika i veličina piksela.
3. Arhitektura očitavanja i detektoraostaju isti kao i za standardne pikselizirane nizove.
Proces laserskog graviranja (SSLE) za scintilatorski kristal
SSLE proces graviranja uključujesljedeće korake:
1. Dizajn:
Simulacija i dizajnželjenu arhitekturu piksela, uključujućidimenzijeioptičke karakteristike.
2. CAD model:
Stvaranje adetaljan CAD modelraspodjele mikropukotina,na temelju rezultata simulacijeispecifikacije laserskog graviranja.
3. Započnite graviranje:
Stvarno graviranje LYSO kristala pomoću laserskog sustava,vodeći se CAD modelom.
SSLE razvojni postupak: (A) Simulacijski model, (B) CAD model, (C) ugravirani LYSO, (D) dijagram poplave na terenu
4. Evaluacija rezultata:
Procjena performansi graviranog kristala pomoću aslika poplavnog poljaiGaussovo prilagođavanjeza procjenu kvalitete piksela i prostorne rezolucije.
Podpovršinsko lasersko graviranje OBJAŠNJENO u 2 minute
Thetehnika podpovršinskog laserskog graviranjaza scintilatorske kristale nudi atransformativni pristupna pikselizaciju ovih materijala.
Omogućujući preciznu kontrolu nad optičkim karakteristikama i geometrijom reflektirajućih struktura, ova metodaomogućuje razvoj inovativnih arhitektura detektoraspoboljšana prostorna rezolucija i izvedba, svebezpotreba za složenom i skupom fizičkom pikselizacijom.
Želite znati više o:
Podpovršinsko lasersko graviranje scintilacijskih kristala?
Nalazi za SSLE scintilacijski kristal
1. Poboljšana svjetlosna snaga
Lijevo: pregled DoI asimetrije reflektivnosti ugravirane površine.
Desno: Pixel Displacement DoI.
Usporedba impulsa izmeđupodpovršinski laserski gravirani (SSLE) nizoviikonvencionalni nizovidemonstrira adaleko bolji prinos svjetlosti za SSLE.
To je vjerojatno zbognedostatak plastičnih reflektoraizmeđu piksela, što može uzrokovati optičko neusklađivanje i gubitak fotona.
Poboljšani prinos svjetlosti značiviše svjetla za iste energetske impulse, čineći SSLE poželjnom karakteristikom.
2. Poboljšano vremensko ponašanje
Slika scintilacijskog kristala
Dužina kristala ima aštetan učinak na vrijeme, što je ključno za primjene pozitronske emisijske tomografije (PET).
Međutim,veća osjetljivost SSLE kristalaomogućuje korištenjekraći kristali, koji možepoboljšati vremensko ponašanje sustava.
Simulacije su također sugerirale da različiti oblici piksela, poput heksagonalnog ili dvanaesterokutnog, mogudovesti do boljeg vođenja svjetla i izvedbe vremena, slično načelima optičkih vlakana.
3. Isplative prednosti
Slika scintilatorskog kristala
U usporedbi s monolitnim blokovima, cijena SSLE kristalamože biti niska kaojedna trećinatroškaodgovarajućeg pikseliziranog niza, ovisno o dimenzijama piksela.
Osim toga,veća osjetljivost SSLE kristalaomogućujekorištenje kraćih kristala, dodatno smanjujući ukupne troškove.
SSLE tehnika zahtijeva manju snagu lasera u usporedbi s laserskim rezanjem, što omogućujejeftiniji SSLE sustaviu usporedbi s postrojenjima za lasersko topljenje ili rezanje.
Thepočetno ulaganje u infrastrukturu i obukuza SSLE je također znatno nižanego trošak razvoja PET detektora.
4. Fleksibilnost dizajna i prilagodba
Proces graviranja SSLE kristala jene oduzima puno vremena, s približnim15 minutapotrebno za graviranje niza od 3 kristala dimenzija 12,8x12,8x12 mm.
Thefleksibilna priroda, isplativost, ijednostavnost pripreme SSLE kristala, zajedno s njihovimvrhunska frakcija pakiranja, nadoknaditi zanešto lošija prostorna rezolucijau usporedbi sa standardnim pikseliziranim nizovima.
Nekonvencionalne geometrije piksela
SSLE omogućuje istraživanjenekonvencionalne geometrije piksela, omogućujući da svjetlucajući pikseli buduprecizno usklađen sa specifičnim zahtjevima svake primjene, kao što su kolimatori ili dimenzije silicijskih piksela fotomultiplikatora.
Kontrolirano dijeljenje svjetla
Kontrolirano dijeljenje svjetla može se postići preciznom manipulacijom optičkih karakteristika ugraviranih površina,olakšavanje daljnje minijaturizacije gama detektora.
Egzotični dizajni
Egzotični dizajni, kao što su Voronoijeve teselacije, mogu bitilako se ugraviraju unutar monolitnih kristala. Nadalje, nasumična distribucija veličina piksela može omogućiti uvođenje komprimiranih tehnika očitavanja, iskorištavajući prednost opsežnog dijeljenja svjetla.
Strojevi za podpovršinsko lasersko graviranje
Srce stvaranja Subsurface Lasera leži u stroju za lasersko graviranje. Ovi strojevi koristezeleni laser velike snage, posebno dizajniran zapodpovršinsko lasersko graviranje u kristalu.
TheJedno i jedino rješenjeikada ćete trebati za podpovršinsko lasersko graviranje.
Podržava6 različitih konfiguracija
IzMali hobist to Proizvodnja velikih razmjera
Ponovljena točnost lokacije at <10 μm
Kirurška preciznostza 3D lasersko rezbarenje
Stroj za lasersko graviranje 3D Crystal(SSLE)
Za podpovršinsko lasersko graviranje,preciznost je presudnaza izradu detaljnih i zamršenih gravura. Fokusirana zraka laseraprecizno interagujes unutarnjom strukturom kristala,stvaranje 3D slike.
Prijenosni, točni i napredni
Kompaktno tijelo laseraza SSLE
Otporan na udarceiSigurnije za početnike
Brzo graviranje kristalado 3600 točaka/sekundi
Velika kompatibilnostu dizajnu