Cristal de scintilație
(Gravură cu laser sub suprafață)
Detectoare bazate pe scintilație, folosind scintilatoare de cristal anorganic pixelatutilizat pe scară largă pentru detectarea particulelor și a radiațiilor, inclusiv înTomografie cu emisii de pozitron (PET) scanere.
Prin adăugarea de caracteristici de ghidare ușoară la cristal, rezoluția spațială a detectoruluiPoate fi îmbunătățită la scara milimetrului, sporind rezoluția generală a tomografului.
Cu toate acestea, metoda tradițională aPixelation fizicCristalele sunt unun proces complex, scump și laborios. În plus, fracția de ambalare și sensibilitatea detectoruluipoate fi compromisDatorităMateriale reflectorizante care nu se scinilează utilizate.
Puteți vizualiza lucrarea de cercetare originală aici. (De la ResearchGate)
Gravură cu laser sub -suprafață pentruCristal de scintilație
O abordare alternativă este utilizareaTehnici de gravură cu laser sub -suprafață (SSLE)Pentru cristale de scintilator.
Prin focalizarea unui laser în interiorul cristalului, căldura generatăpoate crea un model controlat de microcrackscăacționează ca structuri reflectoare, creând eficientPixeli de ghicire ușoarăfără a fi nevoie de separare fizică.
1. Nu este necesară nicio pixelare fizică a cristalului,reducerea complexității și a costurilor.
2. Caracteristicile optice și geometria structurilor reflectoare pot ficontrolat precis, permițând proiectarea formelor și dimensiunilor personalizate de pixeli.
3. Arhitectură de citire și detectorRămâneți la fel ca pentru tablourile pixelate standard.
Proces de gravură cu laser (SSLE) pentru cristalul scintilator
Procesul de gravură SSLE implicăUrmătorii pași:
1. Proiectarea:
Simularea și designulArhitectura dorită de pixeli, inclusivdimensiunişiCaracteristici optice.
2. Modelul CAD:
Crearea unuiModel CAD detaliata distribuției microcrack,Pe baza rezultatelor simulăriişiSpecificații de gravură laser.
3. Începeți gravura:
Gravura reală a cristalului Lyso folosind sistemul laser,Ghidat de modelul CAD.
Procedura de dezvoltare SSLE: (a) Modelul de simulare, (b) Model CAD, (c) Lyso gravat, (d) Diagrama de inundații de câmp
4. Evaluarea rezultatelor:
Evaluarea performanței cristalului gravat folosind unImaginea câmpului de inundațiişiMontare GaussianăPentru a evalua calitatea pixelilor și rezoluția spațială.
Gravura cu laser sub -suprafață explicată în 2 minute
Tehnica de gravură cu laser sub -suprafațăpentru scintilator cristale oferă unAbordare transformatoarela pixelarea acestor materiale.
Oferind un control precis asupra caracteristicilor optice și geometriei structurilor reflectoare, această metodăpermite dezvoltarea arhitecturilor inovatoare de detectorcuRezoluție spațială îmbunătățită și performanță, toatefărăNevoia de pixelare fizică complexă și costisitoare.
Vrei să afli mai multe despre:
Crystal de scintilație cu gravură cu laser subsol?
Constatări pentru cristalul de scintilație ssle
1.. Randament de lumină îmbunătățit
Stânga: Asimetria de reflectivitate a suprafeței gravate.
Dreapta: deplasarea pixelilor.
Comparația impulsurilor dintretablouri gravate cu laser sub -suprafață (SSLE)şitablouri convenționaledemonstrează aun randament de lumină mult mai bun pentru ssle.
Acest lucru se datorează probabilabsența reflectoarelor din plasticîntre pixeli, care pot provoca nepotrivire optică și pierderi de fotoni.
Randamentul de lumină îmbunătățit înseamnăMai multă lumină pentru aceleași impulsuri energetice, făcând din SSLE o caracteristică dezirabilă.
2. Comportament de sincronizare îmbunătățit
O imagine a cristalului de scintilație
Lungimea cristalului are unefect dăunător asupra calendarului, ceea ce este crucial pentru aplicațiile de tomografie cu emisii de pozitron (PET).
Cu toate acestea,Sensibilitate mai mare a cristalelor SSLEpermite utilizareaCristale mai scurte, care poateîmbunătățiți comportamentul de sincronizare al sistemului.
Simulările au sugerat, de asemenea, că diferite forme de pixeli, cum ar fi hexagonal sau dodecagonal, potduce la o mai bună performanță de ghidare ușoară și sincronizare, similar cu principiile fibrelor optice.
3. Avantaje rentabile
O imagine a cristalului scintilator
Comparativ cu blocurile monolitice, prețul cristalelor SSLEpoate fi la fel de scăzut cao treimea costurilordin tabloul pixelat corespunzător, în funcție de dimensiunile pixelilor.
În plus, TheSensibilitate mai mare a cristalelor SSLEpermiteutilizarea cristalelor mai scurte, reducerea în continuare a costurilor generale.
Tehnica SSLE necesită o putere laser mai mică în comparație cu tăierea cu laser, permițândSisteme SSLE mai puțin costisitoareîn comparație cu facilitățile de topire sau tăiere laser.
Investiții inițiale în infrastructură și instruirepentru SSLE este, de asemenea, semnificativ mai micdecât costul dezvoltării unui detector de animale de companie.
4. Flexibilitatea proiectării și personalizarea proiectării
Procesul de gravură cristale ssle estenu consumă timp, cu o aproximativ15 minutenecesar pentru a grava un tablou de 12.8x12.8x12 mm, 3 cristal.
Natura flexibilă, Eficiența costurilor, șiușurința de pregătire a cristalelor ssle, împreună cu eifracție de ambalare superioară, compensați pentrurezoluție spațială ușor inferioarăîn comparație cu tablourile pixelate standard.
Geometrii de pixeli neconvenționale
SSLE permite explorareaGeometrii de pixeli neconvenționale, permițând să fie pixelii sclipitorise potrivește cu precizie la cerințele specifice ale fiecărei aplicații, cum ar fi colimatoarele sau dimensiunile pixelilor fotomultiplicatori de siliciu.
Împărțirea controlată controlată
Împușcarea controlată a luminii poate fi obținută printr-o manipulare precisă a caracteristicilor optice ale suprafețelor gravate,Facilitarea miniaturizării suplimentare a detectoarelor gamma.
Designuri exotice
Designuri exotice, cum ar fi Voronoi Tessellations, poate fiușor gravat în cristale monolitice. Mai mult, o distribuție aleatorie a dimensiunilor de pixeli poate permite introducerea tehnicilor de detectare comprimate, profitând de partajarea extinsă a luminii.
Mașini pentru gravură cu laser sub -suprafață
Inima creării laserului subterane se află în mașina de gravură laser. Aceste mașini folosescun laser verde de mare putere, special conceput pentruGravură cu laser sub -suprafață în cristal.
One și o singură soluțieVeți avea vreodată nevoie de gravură cu laser sub -suprafață.
Suport6 configurații diferite
DinHobbyist la scară mică to Producție la scară largă
Precizia repetată a locației at <10μm
Precizie chirurgicalăpentru cioplirea cu laser 3D
Mașină de gravură laser cu cristal 3D(Ssle)
Pentru gravură cu laser sub -suprafață,Precizia este crucialăpentru crearea de gravuri detaliate și complexe. Fasciculul focalizat al laseruluiinteracționează preciscu structura internă a cristalului,Crearea imaginii 3D.
Portabil, precis și avansat
Corpul laser compactpentru ssle
Rezistent la șocȘiMai sigur pentru începători
Gravură rapidă de cristalpână la 3600 de puncte/secundă
Compatibilitate excelentăîn design