คริสตัลแวววาว
(การแกะสลักด้วยเลเซอร์พื้นผิวย่อย)
เครื่องตรวจจับแบบเรืองแสงวาบโดยใช้ตัวเรืองแสงวาบคริสตัลอนินทรีย์แบบพิกเซลใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการตรวจจับอนุภาคและรังสีรวมถึงในเครื่องสแกนเอกซเรย์ปล่อยโพซิตรอน (PET).
โดยการเพิ่มคุณสมบัตินำแสงให้กับคริสตัล ความละเอียดเชิงพื้นที่ของเครื่องตรวจจับสามารถปรับปรุงเป็นระดับมิลลิเมตรได้ ช่วยเพิ่มความละเอียดโดยรวมของเอกซเรย์
อย่างไรก็ตามวิธีการดั้งเดิมของพิกเซลทางกายภาพคริสตัลคือกกระบวนการที่ซับซ้อน มีราคาแพง และลำบาก- นอกจากนี้ในส่วนของการบรรจุและความไวของเครื่องตรวจจับสามารถถูกบุกรุกได้เนื่องจากใช้วัสดุสะท้อนแสงที่ไม่เป็นประกาย
การแกะสลักด้วยเลเซอร์ใต้พื้นผิวสำหรับคริสตัลแวววาว
อีกแนวทางหนึ่งคือการใช้เทคนิคการแกะสลักด้วยเลเซอร์ใต้พื้นผิว (SSLE)สำหรับคริสตัลที่เรืองแสงวาบ
โดยการโฟกัสเลเซอร์เข้าไปในคริสตัล ความร้อนก็เกิดขึ้นสามารถสร้างรูปแบบการควบคุมของรอยแตกขนาดเล็กได้ที่ทำหน้าที่เป็นโครงสร้างสะท้อนแสงสร้างสรรค์ได้อย่างมีประสิทธิภาพพิกเซลนำแสงโดยไม่จำเป็นต้องแยกจากกันทางกายภาพ
1. ไม่จำเป็นต้องมีการสร้างพิกเซลของคริสตัลลดความซับซ้อนและต้นทุน.
2. ลักษณะทางแสงและเรขาคณิตของโครงสร้างสะท้อนแสงสามารถเป็นได้ควบคุมได้อย่างแม่นยำช่วยให้สามารถออกแบบรูปร่างและขนาดพิกเซลที่กำหนดเองได้
3. สถาปัตยกรรมการอ่านข้อมูลและตัวตรวจจับยังคงเหมือนเดิมสำหรับอาร์เรย์พิกเซลมาตรฐาน
กระบวนการแกะสลักด้วยเลเซอร์ (SSLE) สำหรับคริสตัลซินทิลเลเตอร์
กระบวนการแกะสลัก SSLE เกี่ยวข้องกับขั้นตอนต่อไปนี้:
1. การออกแบบ:
การจำลองและการออกแบบของสถาปัตยกรรมพิกเซลที่ต้องการ, รวมทั้งขนาดและลักษณะทางแสง.
2. โมเดล CAD:
การสร้างกรายละเอียดโมเดล CADของการกระจายตัวแบบไมโครแคร็กขึ้นอยู่กับผลการจำลองและข้อมูลจำเพาะของการแกะสลักด้วยเลเซอร์.
3. เริ่มแกะสลัก:
การแกะสลักคริสตัล LYSO ตามจริงโดยใช้ระบบเลเซอร์นำโดยโมเดล CAD.
ขั้นตอนการพัฒนา SSLE: (A) โมเดลจำลอง, (B) โมเดล CAD, (C) LYSO ที่แกะสลัก, (D) ไดอะแกรมน้ำท่วมภาคสนาม
4. การประเมินผล:
การประเมินประสิทธิภาพของคริสตัลแกะสลักโดยใช้ภาพทุ่งน้ำท่วมและฟิตติ้งแบบเกาส์เซียนเพื่อประเมินคุณภาพพิกเซลและความละเอียดเชิงพื้นที่
อธิบายการแกะสลักด้วยเลเซอร์ใต้ผิวดินใน 2 นาที
ที่เทคนิคการแกะสลักด้วยเลเซอร์ใต้พื้นผิวสำหรับข้อเสนอคริสตัลเรืองแสงวาบแนวทางการเปลี่ยนแปลงไปจนถึงการเกิดพิกเซลของวัสดุเหล่านี้
โดยให้การควบคุมคุณลักษณะทางแสงและรูปทรงของโครงสร้างสะท้อนแสงได้อย่างแม่นยำ วิธีการนี้ช่วยให้สามารถพัฒนาสถาปัตยกรรมเครื่องตรวจจับที่เป็นนวัตกรรมใหม่ได้กับปรับปรุงความละเอียดเชิงพื้นที่และประสิทธิภาพ, ทั้งหมดปราศจากความจำเป็นในการสร้างพิกเซลทางกายภาพที่ซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายสูง
ต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ:
คริสตัลประกายแวววาวแกะสลักด้วยเลเซอร์ใต้ผิวดิน?
การค้นพบสำหรับ SSLE Scintillation Crystal
1. ปรับปรุงการให้แสง
ซ้าย: ภาพรวมความไม่สมมาตรของการสะท้อนแสงของพื้นผิวที่สลักไว้
ขวา: การกระจัดของพิกเซล DoI
การเปรียบเทียบพัลส์ระหว่างอาร์เรย์แกะสลักด้วยเลเซอร์ใต้พื้นผิว (SSLE)และอาร์เรย์ธรรมดาแสดงให้เห็นถึงกให้แสงที่ดีกว่ามากสำหรับ SSLE.
สาเหตุน่าจะมาจากไม่มีแผ่นสะท้อนแสงพลาสติกระหว่างพิกเซล ซึ่งอาจทำให้เกิดความไม่ตรงกันทางแสงและการสูญเสียโฟตอน
ผลผลิตแสงที่ดีขึ้นหมายถึงแสงมากขึ้นสำหรับพัลส์พลังงานเท่าเดิม, ทำให้ SSLE เป็นคุณลักษณะที่พึงประสงค์
2. พฤติกรรมการกำหนดเวลาที่ได้รับการปรับปรุง
รูปภาพของคริสตัลแวววาว
ความยาวคริสตัลมีผลเสียต่อเวลาซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานโพซิตรอน Emission Tomography (PET)
อย่างไรก็ตามความไวที่สูงขึ้นของคริสตัล SSLEอนุญาตให้ใช้คริสตัลที่สั้นกว่าซึ่งสามารถปรับปรุงพฤติกรรมการกำหนดเวลาของระบบ
การจำลองยังชี้ให้เห็นว่าอาจมีรูปร่างพิกเซลที่แตกต่างกัน เช่น หกเหลี่ยมหรือสิบเหลี่ยมนำไปสู่ประสิทธิภาพการนำทางแสงและการกำหนดเวลาที่ดีขึ้นคล้ายกับหลักการของเส้นใยนำแสง
3. ข้อได้เปรียบที่คุ้มค่า
รูปภาพของ ซินทิลเลเตอร์ คริสตัล
เมื่อเปรียบเทียบกับบล็อกเสาหิน ราคาของคริสตัล SSLEอาจต่ำที่สุดก็ได้หนึ่งในสามของต้นทุนของอาร์เรย์พิกเซลที่สอดคล้องกัน ขึ้นอยู่กับขนาดพิกเซล
นอกจากนี้ความไวที่สูงขึ้นของคริสตัล SSLEอนุญาตให้การใช้คริสตัลที่สั้นกว่า, ลดต้นทุนโดยรวมอีกด้วย
เทคนิค SSLE ต้องใช้กำลังเลเซอร์ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับการตัดด้วยเลเซอร์ จึงทำได้ระบบ SSLE ที่ราคาถูกกว่าเมื่อเทียบกับสิ่งอำนวยความสะดวกในการหลอมหรือตัดด้วยเลเซอร์
ที่การลงทุนเริ่มแรกในด้านโครงสร้างพื้นฐานและการฝึกอบรมสำหรับ SSLE ก็ต่ำกว่ามากเช่นกันกว่าต้นทุนการพัฒนาเครื่องตรวจจับ PET.
4. ความยืดหยุ่นและการปรับแต่งการออกแบบ
กระบวนการแกะสลักคริสตัล SSLE คือไม่ใช้เวลานานโดยประมาณ15 นาทีจำเป็นต้องแกะสลักอาร์เรย์ 3 คริสตัลขนาด 12.8x12.8x12 มม.
ที่ธรรมชาติที่ยืดหยุ่น, ความคุ้มค่า, และความง่ายในการเตรียมคริสตัล SSLEพร้อมด้วยพวกเขาส่วนการบรรจุที่เหนือกว่า,ชดเชยให้กับความละเอียดเชิงพื้นที่ด้อยกว่าเล็กน้อยเปรียบเทียบกับอาร์เรย์พิกเซลมาตรฐาน
เรขาคณิตพิกเซลที่ไม่ธรรมดา
SSLE อนุญาตให้มีการสำรวจของรูปทรงพิกเซลที่ไม่ธรรมดาทำให้พิกเซลที่วาววับได้ตรงกับความต้องการเฉพาะของแต่ละการใช้งานอย่างแม่นยำเช่น คอลลิเมเตอร์ หรือขนาดของพิกเซลซิลิคอนโฟโตมัลติพลายเออร์
ควบคุมการแบ่งปันแสง
การแบ่งปันแสงที่ควบคุมได้สามารถทำได้โดยการปรับเปลี่ยนลักษณะทางแสงของพื้นผิวที่แกะสลักอย่างแม่นยำช่วยให้เครื่องตรวจจับรังสีแกมมามีขนาดเล็กลงอีก
การออกแบบที่แปลกใหม่
การออกแบบที่แปลกใหม่เช่น เทสเซลเลชันของโวโรนอยสามารถเป็นได้สลักได้ง่ายภายในคริสตัลเสาหิน- นอกจากนี้ การกระจายขนาดพิกเซลแบบสุ่มยังช่วยให้สามารถแนะนำเทคนิคการตรวจจับแบบบีบอัด โดยใช้ประโยชน์จากการแบ่งปันแสงที่กว้างขวาง
เครื่องจักรสำหรับการแกะสลักเลเซอร์ใต้พื้นผิว
หัวใจของการสร้างสรรค์ Subsurface Laser อยู่ที่เครื่องแกะสลักด้วยเลเซอร์ เครื่องจักรเหล่านี้ใช้เลเซอร์สีเขียวกำลังสูงออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการแกะสลักด้วยเลเซอร์ใต้พื้นผิวด้วยคริสตัล
ที่โซลูชั่นหนึ่งเดียวเท่านั้นคุณจะต้องการแกะสลักด้วยเลเซอร์ใต้พื้นผิว
รองรับ6 การกำหนดค่าที่แตกต่างกัน
จากงานอดิเรกขนาดเล็ก to การผลิตขนาดใหญ่
ความแม่นยำของตำแหน่งซ้ำ at <10μm
ความแม่นยำในการผ่าตัดสำหรับการแกะสลักเลเซอร์ 3 มิติ
เครื่องแกะสลักเลเซอร์คริสตัล 3 มิติ(SSLE)
สำหรับการแกะสลักด้วยเลเซอร์ใต้พื้นผิวความแม่นยำถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการสร้างงานแกะสลักที่มีรายละเอียดและซับซ้อน ลำแสงเลเซอร์ที่โฟกัสโต้ตอบได้อย่างแม่นยำด้วยโครงสร้างภายในของคริสตัลการสร้างภาพ 3 มิติ
พกพาสะดวก แม่นยำ และล้ำสมัย
ตัวเครื่องเลเซอร์ขนาดกะทัดรัดสำหรับ SSLE
กันกระแทก-ปลอดภัยยิ่งขึ้นสำหรับผู้เริ่มต้น
แกะสลักคริสตัลอย่างรวดเร็วสูงถึง 3,600 จุด/วินาที
ความเข้ากันได้ดีเยี่ยมในการออกแบบ