シンチレーションクリスタル
(表面下レーザー彫刻)
シンチレーション検出器ピクセル化された無機結晶シンチレーターを使用して、粒子および放射線の検出に広く使用されているを含む陽電子放出断層撮影(PET)スキャナー.
結晶に光導波機能を追加することで、検出器の空間分解能が向上する。ミリメートル単位まで精度を向上させることができ、断層撮影装置の全体的な解像度を高めることができる。
しかし、従来の方法では物理的にピクセル化する結晶は複雑で費用がかかり、手間のかかるプロセスさらに、検出器の充填率と感度も考慮する必要があります。侵害される可能性があるのため非発光性の反射材を使用。
地下レーザー彫刻シンチレーションクリスタル
別の方法としては、地下レーザー彫刻(SSLE)技術シンチレーター結晶用。
結晶内部にレーザーを照射することで、発生した熱が制御された微細亀裂パターンを作り出すことができるそれ反射構造として機能する効果的に作成光誘導ピクセル物理的な距離を保つ必要はありません。
1. 結晶の物理的なピクセル化は不要です。複雑さとコストを削減する.
2. 反射構造の光学特性と形状は精密に制御これにより、カスタムピクセル形状とサイズを設計することが可能になります。
3. 読み出しおよび検出器のアーキテクチャ標準的なピクセル配列の場合と同じままです。
シンチレーター結晶のレーザー彫刻プロセス(SSLE)
SSLEの彫刻プロセスには、以下の手順:
1. デザイン:
シミュレーションと設計望ましいピクセルアーキテクチャ、 含む寸法そして光学特性.
2. CADモデル:
作成詳細なCADモデル微小亀裂の分布、シミュレーション結果に基づくそしてレーザー彫刻仕様.
3. 彫刻を開始する:
レーザーシステムを使用したLYSO結晶の実際の彫刻、CADモデルに導かれて.
SSLE開発手順:(A)シミュレーションモデル、(B)CADモデル、(C)刻印済みLYSO、(D)現場洪水図
4. 結果評価:
彫刻された結晶の性能評価洪水地帯の画像そしてガウスフィッティング画素品質と空間解像度を評価するため。
地下レーザー彫刻を2分で解説
の地下レーザー彫刻技術シンチレーター結晶には変革的アプローチこれらの素材のピクセル化について。
反射構造の光学特性と形状を精密に制御することで、この方法は革新的な検出器アーキテクチャの開発を可能にすると空間解像度とパフォーマンスの向上、 全てそれなし複雑で高価な物理的ピクセル化処理が必要となる。
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地下レーザー彫刻用シンチレーション結晶?
SSLEシンチレーション結晶に関する調査結果
1. 光収量の向上
左:彫刻面反射率の非対称性DoIの概要。
右:ピクセル変位DoI。
パルスの比較地下レーザー彫刻(SSLE)アレイそして従来型アレイ実証するSSLEの発光効率が格段に向上.
これはおそらくプラスチック製反射板がないピクセル間の不整合は、光学的なミスマッチや光子損失を引き起こす可能性がある。
光収量の向上は、同じエネルギーパルスでより多くの光, そのため、SSLEは望ましい特性となる。
2. タイミング動作の強化
シンチレーション結晶の写真
結晶の長さはタイミングに悪影響を及ぼすこれは、陽電子放出断層撮影(PET)アプリケーションにとって非常に重要です。
しかし、SSLE結晶の感度が高い使用を許可するより短い結晶それによってシステムのタイミング動作を改善する。
シミュレーションでは、六角形や十二角形などの異なるピクセル形状が光誘導性能とタイミング性能の向上につながる光ファイバーの原理と類似している。
3.費用対効果の高い利点
シンチレーター結晶の写真
モノリシックブロックと比較して、SSLE結晶の価格は最低でも3分の1費用の対応するピクセル配列のピクセル寸法に応じて。
さらに、SSLE結晶の感度が高い可能にするより短い結晶の使用, 全体的なコストをさらに削減する。
SSLE技術はレーザー切断に比べてレーザー出力が低く、より安価なSSLEシステムレーザー溶融設備や切断設備と比較して。
のインフラ整備と研修への初期投資SSLEの場合も大幅に低いPET検出器の開発コストよりも.
4. 設計の柔軟性とカスタマイズ性
SSLE結晶を彫刻するプロセスは時間のかからないおおよそ15分12.8×12.8×12mmの3結晶アレイを彫刻する必要があった。
の柔軟な性質, 費用対効果、 そしてSSLE結晶の調製の容易さ彼らと共に優れた充填率補償する空間解像度がやや劣る標準的なピクセル配列と比較して。
非従来型のピクセル形状
SSLEでは、非従来型のピクセル形状シンチレーションピクセルが各アプリケーションの特定の要件に正確に適合例えば、コリメータやシリコン光電子増倍管の画素の寸法など。
制御された光共有
彫刻面の光学特性を精密に操作することで、制御された光共有を実現できます。ガンマ線検出器のさらなる小型化を促進する。
エキゾチックなデザイン
エキゾチックなデザインボロノイ分割などの単一結晶内に容易に彫刻可能さらに、ピクセルサイズをランダムに分布させることで、広範囲にわたる光共有を活用した圧縮センシング技術の導入が可能になる。
地下レーザー彫刻機
地下レーザー加工の中核はレーザー彫刻機にあります。これらの機械は高出力の緑色レーザー特別に設計された結晶への表面下レーザー彫刻。
の唯一無二の解決策地下レーザー彫刻に必要なあらゆるもの。
サポート6種類の構成
から小規模な趣味家 to 大規模生産
繰り返し位置精度 at <10μm
外科手術のような精密さ3Dレーザー彫刻用
3Dクリスタルレーザー彫刻機(SSLE)
地下レーザー彫刻の場合、精度が重要詳細かつ複雑な彫刻を作成するために。レーザーの集束ビーム正確に相互作用する結晶の内部構造により、3D画像を作成する。
持ち運び可能、高精度、先進的
コンパクトレーザー本体SSLE向け
耐衝撃性 & 初心者にも安全
高速クリスタル彫刻最大3600ポイント/秒
優れた互換性デザイン
