Scintillation Crystal
(Underoverflate -lasergravering)
Scintillasjonsbaserte detektorer, ved hjelp av pixelerte uorganiske krystall scintillatorer, ermye brukt til partikkel- og strålingsdeteksjon, inkludert iPositron Emission Tomography (PET) skannere.
Ved å legge til lys-retningsfunksjoner til krystallen, den romlige oppløsningen av detektorenkan forbedres til millimeterskalaen, noe som forbedrer den generelle oppløsningen av tomografen.
Imidlertid den tradisjonelle metoden forfysisk pixelatingKrystallene er enkompleks, dyr og arbeidskrevende prosess. I tillegg er pakningsfraksjonen og følsomheten til detektorenkan bli kompromittertpå grunn avIkke-innrullende reflekterende materialer som brukes.
Du kan se det originale forskningsoppgaven her. (Fra ResearchGate)
Lasergravering under overflaten forScintillation Crystal
En alternativ tilnærming er bruken avLasergravering av undergrunnen (SSLE)for scintillatorkrystaller.
Ved å fokusere en laser inne i krystallen, genererte varmenkan lage et kontrollert mønster av mikrokrakkeratfungere som reflekterende strukturer, effektivt å skapeLys-guidende piksleruten behov for fysisk separasjon.
1. Det kreves ingen fysisk pixelering av krystallen,redusere kompleksitet og kostnad.
2. de optiske egenskapene og geometrien til de reflekterende strukturene kan værenøyaktig kontrollert, muliggjøre utforming av tilpassede pikselformer og størrelser.
3. Avlesning og detektorarkitekturForbli den samme som for standard pixelerte matriser.
Lasergraveringsprosess (SSLE) for scintillatorkrystall
SSLE -graveringsprosessen innebærerFølgende trinn:
1. Designet:
Simulering og design avønsket pikselarkitektur, inkludertdimensjonerogoptiske egenskaper.
2. CAD -modellen:
Opprettelse av enDetaljert CAD -modellav mikrokrakkfordelingen,basert på simuleringsresultateneogLasergraveringsspesifikasjoner.
3. Start gravering:
Faktisk gravering av Lyso Crystal ved bruk av lasersystemet,guidet av CAD -modellen.
SSLE -utviklingsprosedyre: (a) Simuleringsmodell, (b) CAD -modell, (c) gravert Lyso, (d) Feltflomskjema
4. Resultatevaluering:
Evaluering av den graverte krystallens ytelse ved hjelp av enflomfeltbildeogGaussisk passendefor å vurdere pikselkvalitet og romlig oppløsning.
Lasergravering under overflaten forklart på 2 minutter
DeLasergraveringsteknikk under overflatenfor scintillator -krystaller tilbyr entransformativ tilnærmingtil pixelering av disse materialene.
Ved å gi presis kontroll over de optiske egenskapene og geometrien til de reflekterende strukturene, denne metoden, denne metodenmuliggjør utvikling av innovative detektorarkitekturermedForbedret romlig oppløsning og ytelse, altutenBehovet for kompleks og kostbar fysisk pikslering.
Vil vite mer om:
Lasergravering av underjordisk inngravering av scintillasjon?
Funn for SSLE Scintillation Crystal
1. Forbedret lysutbytte
Venstre: Inngravert overflatefleksivitet asymmetri DOI -oversikt.
Til høyre: Pixel Displacement Doi.
Sammenligningen av pulser mellomLaser -graverte (SSLE) matriser (SSLE)ogkonvensjonelle matriserdemonstrerer enlangt bedre lysutbytte for SSLE.
Dette skyldes sannsynligvisfravær av plastrefleksermellom pikslene, som kan forårsake optisk misforhold og fotontap.
Forbedret lysutbytte betyrmer lys for de samme energipulsene, gjør SSLE til et ønskelig kjennetegn.
2.
Et bilde av scintillasjonskrystall
Krystalllengden har enskadelig effekt på timing, som er avgjørende for applikasjoner for positronemisjonstomografi (PET).
ImidlertidHøyere følsomhet for SSLE -krystallertillater bruk avkortere krystaller, som kanForbedre timingatferden til systemet.
Simuleringer har også antydet at forskjellige pikselformer, for eksempel sekskantet eller dodekagonal, kanføre til bedre lys-guiding og timingytelse, lik prinsippene for optiske fibre.
3. Kostnadseffektive fordeler
Et bilde av scintillatorkrystall
Sammenlignet med monolitiske blokker, er prisen på SSLE -krystallerkan være så lav somen tredjedelav kostnadeneAv den tilsvarende pixelerte matrisen, avhengig av pikseldimensjonene.
I tilleggHøyere følsomhet for SSLE -krystallertillater detbruk av kortere krystaller, reduserer de totale kostnadene ytterligere.
SSLE -teknikken krever lavere laserkraft sammenlignet med laserskjæring, og tillater detrimeligere SSLE -systemersammenlignet med lasersmelting eller skjæreanlegg.
Deinnledende investering i infrastruktur og opplæringfor SSLE er også betydelig lavereenn kostnadene for å utvikle en kjæledyrdetektor.
4. Design fleksibilitet og tilpasning
Prosessen med å gravere SSLE -krystaller erIkke tidkrevende, med en omtrentlig15 minutternødvendig for å gravere en 12,8x12,8x12 mm, 3-krystall.
DeFleksibel natur, Kostnadseffektivitet, ogEnkel forberedelse av SSLE -krystaller, sammen med deresOverlegen pakningsfraksjon, kompensere forlitt dårligere romlig oppløsningsammenlignet med standard pixelerte matriser.
Ikke-konvensjonelle pikselgeometrier
SSLE gir mulighet for utforskning avIkke-konvensjonelle pikselgeometrier, slik at scintillating piksler kan værenøyaktig tilpasset de spesifikke kravene til hver applikasjon, slik som kollimatorer eller dimensjonene til silisiumfotomultiplikatorpiksler.
Kontrollert lysdeling
Kontrollert lysdeling kan oppnås gjennom presis manipulering av de optiske egenskapene til de graverte overflatene,Tilrettelegging for ytterligere miniatyrisering av gamma -detektorer.
Eksotiske design
Eksotiske design, slik som Voronoi Tessellations, kan værelett inngravert i monolitiske krystaller. Videre kan en tilfeldig fordeling av pikselstørrelser muliggjøre introduksjon av komprimerte senseringsteknikker, og dra nytte av den omfattende lysdelingen.
Maskiner for lasergravering under overflaten
Hjertet av laseroppretting under overflaten ligger i lasergraveringsmaskinen. Disse maskinene brukeren høydrevet grønn laser, spesielt designet forLasergravering under overflate i krystall.
DeÉn og eneste løsningDu vil noen gang trenge lasergravering under overflaten.
Støtter6 forskjellige konfigurasjoner
FraLiten skala -hobbyist to Storskala produksjon
Gjentatt stedsnøyaktighet at <10μm
Kirurgisk presisjonfor 3D -laserskjæring
3D krystalllasergraveringsmaskin(SSLE)
For lasergravering under overflaten,Presisjon er avgjørendefor å lage detaljerte og intrikate graveringer. Laserens fokuserte bjelkenettopp samhandlermed krystallens indre struktur,Opprette 3D -bildet.
Bærbar, nøyaktig og avansert
Kompakt laserlegemefor SSLE
SjokksikkerOgTryggere for nybegynnere
Rask krystallgraveringopptil 3600 poeng/sekund
Stor kompatibiliteti design