Crystal di scintillazione
(Incisione laser a superficie secondaria)
Rivelatori basati su scintillazione, usando scintillatori in cristallo inorganico pixelato, sonoampiamente usato per il rilevamento di particelle e radiazioni, incluso inScanner di tomografia a emissione di positroni (PET).
Aggiungendo caratteristiche di guida leggera al cristallo, la risoluzione spaziale del rivelatorePuò essere migliorato sulla scala millimetrica, migliorando la risoluzione complessiva del tomografo.
Tuttavia, il metodo tradizionale difisicamente pixelatingi cristalli sono unprocesso complesso, costoso e laborioso. Inoltre, la frazione di imballaggio e la sensibilità del rivelatorepuò essere compromessoa causa delMateriali riflettenti non speganti utilizzati.
Puoi visualizzare il documento di ricerca originale qui. (Da ResearchGate)
Incisione laser del sottosuolo perCrystal di scintillazione
Un approccio alternativo è l'uso diTecniche di incisione laser del sottosuolo (SSLE)per cristalli scintillatori.
Concentrando un laser all'interno del cristallo, il calore generatopuò creare un modello controllato di microcrackQuelloagire come strutture riflettenti, creando efficacementePixel a guida leggerasenza la necessità di separazione fisica.
1. Non è richiesta alcuna pixelazione fisica del cristallo,Ridurre la complessità e il costo.
2. Le caratteristiche ottiche e la geometria delle strutture riflettenti possono esserecontrollato con precisione, consentendo il design di forme e dimensioni di pixel personalizzate.
3. Architettura di lettura e rivelatoreRimanere gli stessi degli array pixelati standard.
Processo di incisione laser (SSLE) per scintillatore Crystal
Il processo di incisione Ssle coinvolgei seguenti passaggi:
1. Il design:
Simulazione e design delArchitettura pixel desiderata, inclusodimensioniECaratteristiche ottiche.
2. Il modello CAD:
Creazione di aModello CAD dettagliatodella distribuzione microcrack,Basato sui risultati della simulazioneESpecifiche di incisione laser.
3. Inizia a incisione:
Incisione reale del cristallo Lyso usando il sistema laser,guidato dal modello CAD.
Procedura di sviluppo SSLE: (a) Modello di simulazione, (b) Modello CAD, (c) Lyso inciso, (d) Schema di inondazione sul campo
4. Valutazione dei risultati:
Valutazione delle prestazioni del cristallo inciso usando aImmagine del campo di alluvioneEAdattaggio gaussianoper valutare la qualità dei pixel e la risoluzione spaziale.
Incisione laser del sottosuolo spiegato in 2 minuti
ILTecnica di incisione laser del sottosuoloper scintillator cristalli offre unapproccio trasformativoalla pixelation di questi materiali.
Fornendo un controllo preciso sulle caratteristiche ottiche e sulla geometria delle strutture riflettenti, questo metodoAbilita lo sviluppo di architetture innovative per rivelatoriconRisoluzione e prestazioni spaziali migliorate, TuttosenzaLa necessità di pixelazione fisica complessa e costosa.
Voglio saperne di più su:
Crystal di scintillazione di incisione laser del sottosuolo?
Risultati per Ssle Scintillation Crystal
1. Resa leggera migliorata
A sinistra: Panoramica DOI di riflettività della superficie incisa.
A destra: spostamento di pixel doi.
Il confronto di impulsi traArrays Laser Incised (SSLE) del sottosuoloEarray convenzionalidimostra unResa di luce molto migliore per Ssle.
Ciò è probabilmente dovuto alAssenza di riflettori di plasticatra i pixel, che possono causare mancata corrispondenza ottica e perdita di fotoni.
La resa della luce migliorata significapiù luce per gli stessi impulsi di energia, rendere Ssle una caratteristica desiderabile.
2. Comportamento di temporizzazione migliorato
Un'immagine del cristallo di scintillazione
La lunghezza del cristallo ha aEffetto dannoso sui tempi, che è cruciale per le applicazioni di tomografia a emissione di positroni (PET).
Tuttavia, ilmaggiore sensibilità dei cristalli SSLEconsente l'uso dicristalli più corti, che puòMigliorare il comportamento di temporizzazione del sistema.
Le simulazioni hanno anche suggerito che diverse forme di pixel, come esagonali o dodeconali, possonoportare a migliori prestazioni di guida e tempistica, simile ai principi delle fibre ottiche.
3. Vantaggi economici
Un'immagine di scintillatore cristallo
Rispetto ai blocchi monolitici, il prezzo dei cristalli SSLEpuò essere basso comeun terzodel costodell'array pixelato corrispondente, a seconda delle dimensioni dei pixel.
Inoltre, ilmaggiore sensibilità dei cristalli SSLEconsentel'uso di cristalli più corti, riducendo ulteriormente il costo complessivo.
La tecnica SSLE richiede una potenza laser inferiore rispetto al taglio laser, consentendosistemi ssle meno costosiRispetto allo scioglimento del laser o alle strutture di taglio.
ILinvestimento iniziale in infrastrutture e formazioneperché ssle è anche significativamente più bassodel costo dello sviluppo di un rilevatore di animali domestici.
4. Progetta flessibilità e personalizzazione
Il processo di incisione dei cristalli Ssle èNon richiede tempo, con un approssimativo15 minutinecessario per incidere un array da 12,8x12,8x12 mm, 3-cristalli.
ILnatura flessibile, costo-efficacia, EFacilità di preparazione di cristalli Ssle, insieme al lorofrazione di imballaggio superiore, compensare ilRisoluzione spaziale leggermente inferiorerispetto agli array pixelati standard.
Geometrie di pixel non convenzionali
Ssle consente l'esplorazione diGeometrie di pixel non convenzionali, consentendo di essere i pixel scintillantiabbinato precisamente ai requisiti specifici di ciascuna applicazione, come i collimatori o le dimensioni dei pixel di fotomoltiplici di silicio.
Condivisione della luce controllata
La condivisione della luce controllata può essere ottenuta attraverso una manipolazione precisa delle caratteristiche ottiche delle superfici incise,facilitando l'ulteriore miniaturizzazione dei rilevatori gamma.
Disegni esotici
Disegni esotici, come le tassellazioni di Voronoi, possono esserefacilmente inciso all'interno dei cristalli monolitici. Inoltre, una distribuzione casuale delle dimensioni dei pixel può consentire l'introduzione di tecniche di rilevamento compresse, sfruttando l'ampia condivisione della luce.
Macchine per l'incisione laser del sottosuolo
Il cuore della creazione laser del sottosuolo si trova nella macchina per incisione laser. Queste macchine utilizzanoun laser verde ad alta potenza, appositamente progettato perIncisione laser del sottosuolo in cristallo.
ILSoluzione soloAvrai mai bisogno di incisione laser sottosuolo.
Supporti6 Configurazioni diverse
DaHobbista su piccola scala to Produzione su larga scala
Accuratezza della posizione ripetuta at <10 μm
Precisione chirurgicaper intaglio laser 3D
Macchina per incisione laser in cristallo 3D(Ssle)
Per l'incisione laser sottosuolo,La precisione è crucialeper creare incisioni dettagliate e complesse. Il raggio focalizzato del laserinteragisce con precisionecon la struttura interna del cristallo,Creazione dell'immagine 3D.
Portatile, accurato e avanzato
Corpo laser compattoper ssle
AntiurtoEPiù sicuro per i principianti
Incisione rapida di cristallofino a 3600 punti/secondo
Ottima compatibilitànel design