Scintillatiekristal
(Sub Surface Laser Gravure)
Scintillatie-gebaseerde detectoren, met behulp van pixelateerde anorganische kristal scintillatoren, zijnveel gebruikt voor deeltjes- en stralingsdetectie, inclusief inPositron -emissietomografie (PET) scanners.
Door lichtgeleidingsfuncties aan het kristal toe te voegen, de ruimtelijke resolutie van de detectorKan worden verbeterd tot de millimeterschaal, waardoor de algehele resolutie van de tomograaf wordt verbeterd.
De traditionele methode van echterfysiek pixelaterenDe kristallen is eencomplex, duur en moeizaam proces. Bovendien is de verpakkingsfractie en de gevoeligheid van de detectorkan worden gecompromitteerdvanwege deNiet-scintillerende reflecterende materialen die worden gebruikt.
U kunt hier het originele onderzoekspaper bekijken. (Van ResearchGate)
Ondergrondse lasergravure voorScintillatiekristal
Een alternatieve benadering is het gebruik vanondergrondse lasergravure (SSLE) techniekenvoor scintillatorkristallen.
Door een laser in het kristal te concentreren, gegenereerd de warmtekan een gecontroleerd patroon van microschracks creërenDatfungeren als reflecterende structuren, effectief creërenlichtgeleidende pixelszonder de noodzaak van fysieke scheiding.
1. Er is geen fysieke pixelatie van het kristal vereist,het verminderen van complexiteit en kosten.
2. De optische kenmerken en geometrie van de reflecterende structuren kunnen zijnprecies gecontroleerd, het inschakelen van het ontwerp van aangepaste pixelvormen en maten.
3. Readout- en detectorarchitectuurBlijf hetzelfde als voor standaard gepixeleerde arrays.
Lasergraveringsproces (SSLE) voor scintillatorkristal
Het ssle -graveerproces omvatde volgende stappen:
1. Het ontwerp:
Simulatie en ontwerp van degewenste pixelarchitectuur, inbegrepenafmetingenEnoptische kenmerken.
2. Het CAD -model:
Creatie van eengedetailleerd CAD -modelvan de microcrackverdeling,Op basis van de simulatieresultatenEnLasergraveringsspecificaties.
3. Begin met graveren:
Werkelijke gravure van het Lyso -kristal met behulp van het lasersysteem,Geleid door het CAD -model.
Ssle Development Procedure: (a) Simulatiemodel, (b) CAD -model, (c) gegraveerd lyso, (d) Flood Diagram in het veld
4. Resultaatevaluatie:
Evaluatie van de prestaties van het gegraveerde kristal met behulp van eenFlood Field -afbeeldingEnGaussiaanse fittingom de pixelkwaliteit en ruimtelijke resolutie te beoordelen.
Ondergrondse lasergravure uitgelegd in 2 minuten
Deondergrondse lasergraveertechniekvoor Scintillator -kristallen biedt eentransformerende benaderingnaar de pixelatie van deze materialen.
Door precieze controle te geven over de optische kenmerken en geometrie van de reflecterende structuren, deze methodemaakt de ontwikkeling van innovatieve detectorarchitecturen mogelijkmetVerbeterde ruimtelijke resolutie en prestaties, allezonderDe behoefte aan complexe en dure fysieke pixelatie.
Wil meer weten over:
Ondergrondse lasergravure Scintillation Crystal?
Bevindingen voor Ssle Scintillation Crystal
1. Verbeterde lichtopbrengst
Links: Gegraveerde oppervlakreflectiviteit Asymmetrie DOI -overzicht.
Rechts: Pixel verplaatsing doi.
De vergelijking van pulsen tussenondergrondse laser gegraveerde (SSLE) arraysEnconventionele arraysdemonstreert eenveel beter licht opbrengst voor ssle.
Dit is waarschijnlijk te wijten aan deAfwezigheid van plastic reflectorentussen de pixels, die optisch mismatching en fotonverlies kunnen veroorzaken.
De verbeterde lichtopbrengst betekentMeer licht voor dezelfde energiepulsen, Ssle een wenselijk kenmerk maken.
2. Verbeterde timinggedrag
Een foto van scintillatiekristal
Kristallengte heeft eenschadelijk effect op de timing, wat cruciaal is voor Positron Emission Tomography (PET) -toepassingen.
DeHogere gevoeligheid van SSLE -kristallenzorgt voor het gebruik vankortere kristallen, wat kanVerbeter het timinggedrag van het systeem.
Simulaties hebben ook gesuggereerd dat verschillende pixelvormen, zoals zeshoekige of dodecagonal, kunnenleiden tot betere lichtgeleidings- en timingprestaties, vergelijkbaar met de principes van optische vezels.
3. Kosteneffectieve voordelen
Een foto van Scintillator Crystal
Vergeleken met monolithische blokken, de prijs van Ssle -kristallenkan zo laag zijn alseen derdevan de kostenvan de overeenkomstige pixelateerde array, afhankelijk van de pixelafmetingen.
Bovendien deHogere gevoeligheid van SSLE -kristallenzorgt voorhet gebruik van kortere kristallen, verder het verlagen van de totale kosten.
De SSLE -techniek vereist een lager laservermogen in vergelijking met lasersnijden, waardoorgoedkopere ssle -systemenVergeleken met het smelten- of snijfaciliteiten van laser.
DeInitiële investeringen in infrastructuur en trainingwant ssle is ook aanzienlijk lagerdan de kosten voor het ontwikkelen van een huisdierdetector.
4. Ontwerpflexibiliteit en aanpassing
Het proces van het graveren van ssle -kristallen isNiet tijdrovend, met een benadering15 minutennodig om een 12,8x12.8x12 mm, 3-kristal array te graveren.
Deflexibele aard, kosteneffectiviteit, Engemak van voorbereiding van ssle -kristallen, samen met hunSuperieure verpakkingsfractie, compenseer deenigszins inferieure ruimtelijke resolutieVergeleken met standaard gepixeleerde arrays.
Niet-conventionele pixelgeometrieën
Ssle maakt het verkennen vanniet-conventionele pixelgeometrieën, waardoor de sprankelende pixels zijnprecies overeengekomen met de specifieke vereisten van elke applicatie, zoals collimators of de afmetingen van silicium fotomultiplicator pixels.
Gecontroleerde lichtuitwisseling
Gecontroleerde lichtuitwisseling kan worden bereikt door precieze manipulatie van de optische kenmerken van de gegraveerde oppervlakken,het faciliteren van verdere miniaturisatie van gamma -detectoren.
Exotische ontwerpen
Exotische ontwerpen, zoals Voronoi -tessellaties, kan zijngemakkelijk gegraveerd in monolithische kristallen. Bovendien kan een willekeurige verdeling van pixelgroottes de introductie van gecomprimeerde detectietechnieken mogelijk maken, waardoor gebruik wordt gemaakt van de uitgebreide lichtuitwisseling.
Machines voor ondergrondse lasergravure
Het hart van ondergrondse lasercreatie ligt in de lasergraveermachine. Deze machines gebruikenEen krachtige groene laser, specifiek ontworpen voorOndergrondse lasergravure in Crystal.
DeEen en enige oplossingU hebt ooit nodig voor ondergrondse lasergravure.
Steunt6 verschillende configuraties
VanKleinschalige hobbyist to Grootschalige productie
Herhaalde locatienauwkeurigheid at <10μm
Chirurgische precisievoor 3D -lasersnelheid
3D Crystal Laser Engraving Machine(Ssle)
Voor ondergrondse lasergravure,Precisie is cruciaalvoor het creëren van gedetailleerde en ingewikkelde gravures. De gefocuste balk van de laserPrecies interageertmet de interne structuur van het kristal,het maken van de 3D -afbeelding.
Draagbaar, nauwkeurig en geavanceerd
Compact laserlichaamvoor ssle
Schokbestendig&Veiliger voor beginners
Snelle kristal gravuretot 3600 punten/seconde
Geweldige compatibiliteitin ontwerp