Scintilačný kryštál
(Laserové gravírovanie pod povrchom)
Detektory na báze scintiláciepomocou pixelovaných anorganických kryštálových scintilátorovširoko používané na detekciu častíc a žiarenia, vrátane vskenery pozitrónovej emisnej tomografie (PET)..
Pridaním svetlovodných prvkov do kryštálu, priestorové rozlíšenie detektoramožno zlepšiť na milimetrovú mierku, čím sa zvýši celkové rozlíšenie tomografu.
Tradičný spôsob všakfyzicky pixelovaniekryštály sú azložitý, nákladný a namáhavý proces. Navyše frakcia balenia a citlivosť detektoramôže byť kompromitovanáz dôvodupoužité nescintilujúce reflexné materiály.
Pôvodný výskumný dokument si môžete pozrieť tu. (Z ResearchGate)
Podpovrchové laserové gravírovanie preScintilačný kryštál
Alternatívnym prístupom je použitietechniky podpovrchového laserového gravírovania (SSLE).pre kryštály scintilátora.
Zameraním lasera vo vnútri kryštálu vzniká teplomôže vytvoriť kontrolovaný vzor mikrotrhlínžepôsobia ako reflexné štruktúry, efektívne vytváraťsvetlovodivé pixelybez potreby fyzického oddelenia.
1. Nevyžaduje sa žiadna fyzická pixelácia kryštálu,zníženie zložitosti a nákladov.
2. Optické charakteristiky a geometria reflexných štruktúr môže byťpresne kontrolované, ktorý umožňuje navrhovanie vlastných tvarov a veľkostí pixelov.
3. Architektúra čítača a detektorazostávajú rovnaké ako pre štandardné pixelové polia.
Proces laserového gravírovania (SSLE) pre kryštál scintilátora
Proces gravírovania SSLE zahŕňanasledujúce kroky:
1. Dizajn:
Simulácia a návrhpožadovaná pixelová architektúravrátanerozmeryaoptické charakteristiky.
2. Model CAD:
Vytvorenie adetailný CAD modeldistribúcie mikrotrhlín,na základe výsledkov simulácieašpecifikácie laserového gravírovania.
3. Začnite gravírovať:
Aktuálne gravírovanie kryštálu LYSO pomocou laserového systému,riadené modelom CAD.
Postup vývoja SSLE: (A)Simulačný model, (B)CAD model, (C) Gravírovaný LYSO, (D)Poľný diagram
4. Vyhodnotenie výsledku:
Hodnotenie výkonu gravírovaného kryštálu pomocou aobrázok povodňového poľaaGaussova montážna posúdenie kvality pixelov a priestorového rozlíšenia.
Podpovrchové laserové gravírovanie VYSVETLENÉ za 2 minúty
Thetechnika podpovrchového laserového gravírovaniapre kryštály scintilátora ponúka atransformačný prístupk pixelizácii týchto materiálov.
Táto metóda poskytuje presnú kontrolu nad optickými charakteristikami a geometriou reflexných štruktúrumožňuje vývoj inovatívnych architektúr detektorovsvylepšené priestorové rozlíšenie a výkon, všetkybezpotreba komplexnej a nákladnej fyzickej pixelizácie.
Chcete vedieť viac o:
Scintilačný kryštál na gravírovanie podpovrchovým laserom?
Nálezy pre SSLE scintilačný kryštál
1. Zlepšená svetelná výťažnosť
Vľavo: Prehľad DoI asymetrie odrážavosti gravírovaného povrchu.
Vpravo: Pixel Displacement DoI.
Porovnanie impulzov medzipodpovrchové laserové gravírované (SSLE) poliaakonvenčné poliademonštruje aoveľa lepší svetelný výkon pre SSLE.
Je to pravdepodobne spôsobené týmabsencia plastových reflektorovmedzi pixelmi, čo môže spôsobiť optický nesúlad a stratu fotónov.
Zlepšený svetelný výkon znamenáviac svetla pre rovnaké energetické impulzy, vďaka čomu je SSLE žiaducou vlastnosťou.
2. Vylepšené správanie pri načasovaní
Obrázok scintilačného kryštálu
Dĺžka kryštálu má aškodlivý vplyv na načasovanie, ktorá je kľúčová pre aplikácie pozitrónovej emisnej tomografie (PET).
Avšak,vyššia citlivosť kryštálov SSLEumožňuje použitiekratšie kryštály, ktorý môžezlepšiť načasovanie systému.
Simulácie tiež naznačujú, že môžu existovať rôzne tvary pixelov, ako napríklad šesťuholníkové alebo dvanásťuholníkovéviesť k lepšiemu výkonu svetlovodu a časovania, podobne ako princípy optických vlákien.
3. Nákladovo efektívne výhody
Obrázok kryštálu Scintilátora
V porovnaní s monolitickými blokmi cena kryštálov SSLEmôže byť tak nízka akojedna tretinanákladovzodpovedajúceho pixelovaného poľa v závislosti od rozmerov pixelov.
Okrem toho,vyššia citlivosť kryštálov SSLEumožňujepoužitie kratších kryštálov, ďalšie zníženie celkových nákladov.
Technika SSLE vyžaduje nižší výkon lasera v porovnaní s laserovým rezaním, čo umožňujelacnejšie systémy SSLEv porovnaní so zariadeniami na tavenie alebo rezanie laserom.
Thepočiatočné investície do infraštruktúry a odbornej prípravypre SSLE je tiež výrazne nižšianáklady na vývoj PET detektora.
4. Flexibilita dizajnu a prispôsobenie
Proces gravírovania kryštálov SSLE jenie časovo náročné, s približnou15 minútpotrebné na vyrytie poľa 3 kryštálov 12,8 x 12,8 x 12 mm.
Theflexibilná povaha, nákladovej efektívnosti, ajednoduchosť prípravy kryštálov SSLE, spolu s ichvynikajúca frakcia balenia, kompenzovať zatrochu horšie priestorové rozlíšeniev porovnaní so štandardnými pixelovými poliami.
Nekonvenčné pixelové geometrie
SSLE umožňuje prieskumnekonvenčné geometrie pixelov, čo umožňuje, aby boli scintilujúce pixelypresne prispôsobené špecifickým požiadavkám každej aplikácie, ako sú kolimátory alebo rozmery kremíkových pixelov fotonásobiča.
Riadené zdieľanie svetla
Riadené zdieľanie svetla je možné dosiahnuť presnou manipuláciou s optickými charakteristikami gravírovaných povrchov,uľahčenie ďalšej miniaturizácie gama detektorov.
Exotické vzory
Exotické vzory, ako sú Voronoi teselácie, môžu byťľahko sa vyryje do monolitických kryštálov. Náhodná distribúcia veľkostí pixelov môže navyše umožniť zavedenie komprimovaných techník snímania s využitím rozsiahleho zdieľania svetla.
Stroje na podpovrchové laserové gravírovanie
Srdcom tvorby Subsurface Laser je laserové gravírovacie zariadenie. Tieto stroje využívajúvysokovýkonný zelený laser, špeciálne navrhnuté prepodpovrchové laserové gravírovanie do krištáľu.
TheJedno a jediné riešeniebudete niekedy potrebovať na podpovrchové laserové gravírovanie.
Podporuje6 rôznych konfigurácií
OdMalý Hobbyista to Výroba vo veľkom meradle
Opakovaná presnosť polohy at <10 μm
Chirurgická presnosťpre 3D laserové vyrezávanie
3D kryštálový laserový gravírovací stroj(SSLE)
Pre podpovrchové laserové gravírovanie,presnosť je rozhodujúcana vytváranie detailných a zložitých rytín. Zaostrený lúč laserapresne interagujes vnútornou štruktúrou kryštálu,vytvorenie 3D obrazu.
Prenosné, presné a pokročilé
Kompaktné telo laserapre SSLE
Odolné voči nárazom&Bezpečnejšie pre začiatočníkov
Rýchle gravírovanie kryštálovaž 3600 bodov za sekundu
Veľká kompatibilitav dizajne