Tinh thể nhấp nháy
(Khắc Laser bề mặt phụ)
Máy dò dựa trên nhấp nháy, sử dụng các chất nhấp nháy tinh thể vô cơ có pixel, làđược sử dụng rộng rãi để phát hiện hạt và bức xạ, kể cả trongmáy chụp cắt lớp phát xạ positron (PET).
Bằng cách thêm các tính năng dẫn ánh sáng vào tinh thể, độ phân giải không gian của máy dòcó thể được cải thiện đến thang đo milimet, nâng cao độ phân giải tổng thể của máy chụp cắt lớp.
Tuy nhiên, phương pháp truyền thống củatạo pixel vật lýcác tinh thể là mộtquá trình phức tạp, tốn kém và tốn nhiều công sức. Ngoài ra, phần đóng gói và độ nhạy của máy dòcó thể bị xâm phạmdovật liệu phản chiếu không nhấp nháy được sử dụng.
Bạn có thể xem Tài liệu nghiên cứu gốc tại đây. (Từ ResearchGate)
Khắc Laser dưới bề mặt choTinh thể nhấp nháy
Một cách tiếp cận thay thế là sử dụngkỹ thuật khắc laser dưới bề mặt (SSLE)đối với tinh thể nhấp nháy.
Bằng cách tập trung tia laser vào bên trong tinh thể, nhiệt sinh racó thể tạo ra một mô hình vết nứt nhỏ được kiểm soátcái đóđóng vai trò là cấu trúc phản chiếu, tạo hiệu quảpixel dẫn ánh sángmà không cần sự tách biệt về mặt vật lý.
1. Không yêu cầu pixel vật lý của tinh thể,giảm độ phức tạp và chi phí.
2. Các đặc tính quang học và hình học của cấu trúc phản chiếu có thể được xác địnhđược kiểm soát chính xác, cho phép thiết kế các hình dạng và kích thước pixel tùy chỉnh.
3. Kiến trúc đầu ra và máy dòvẫn giữ nguyên như đối với mảng pixel tiêu chuẩn.
Quy trình khắc laser (SSLE) cho pha lê nhấp nháy
Quá trình khắc SSLE bao gồmcác bước sau:
1. Thiết kế:
Mô phỏng và thiết kế củakiến trúc pixel mong muốn, bao gồmkích thướcVàđặc tính quang học.
2. Mô hình CAD:
Tạo ra mộtmô hình CAD chi tiếtcủa sự phân bố vết nứt vi mô,dựa trên kết quả mô phỏngVàthông số kỹ thuật khắc laser.
3. Bắt đầu khắc:
Khắc thực tế tinh thể LYSO bằng hệ thống laser,được hướng dẫn bởi mô hình CAD.
Quy trình phát triển SSLE: (A)Mô hình mô phỏng, (B)Mô hình CAD, (C) LYSO khắc, (D)Sơ đồ lũ lụt hiện trường
4. Đánh giá kết quả:
Đánh giá hiệu suất của tinh thể khắc bằng cách sử dụnghình ảnh cánh đồng lũ lụtVàPhù hợp Gaussianđể đánh giá chất lượng pixel và độ phân giải không gian.
Khắc laser dưới bề mặt được GIẢI THÍCH trong 2 phút
cáckỹ thuật khắc laser dưới bề mặtđối với tinh thể nhấp nháy cung cấp mộtcách tiếp cận mang tính biến đổiđến độ phân giải của các vật liệu này.
Bằng cách cung cấp khả năng kiểm soát chính xác các đặc tính quang học và hình học của cấu trúc phản xạ, phương pháp nàycho phép phát triển các kiến trúc máy dò tiên tiếnvớinâng cao độ phân giải không gian và hiệu suất, tất cảkhông cósự cần thiết của pixel vật lý phức tạp và tốn kém.
Muốn biết thêm về:
Tinh thể nhấp nháy khắc laser dưới bề mặt?
Những phát hiện về tinh thể nhấp nháy SSLE
1. Cải thiện năng suất ánh sáng
Bên trái: Tổng quan về DoI phản xạ bề mặt bất đối xứng.
Phải: Độ dịch chuyển pixel DoI.
Sự so sánh xung giữamảng khắc laser dưới bề mặt (SSLE)Vàmảng thông thườngchứng tỏ mộtnăng suất ánh sáng tốt hơn nhiều cho SSLE.
Điều này có thể là dothiếu gương phản chiếu nhựagiữa các điểm ảnh, điều này có thể gây ra hiện tượng quang học không khớp và mất photon.
Năng suất ánh sáng được cải thiện có nghĩa lànhiều ánh sáng hơn cho cùng một xung năng lượng, làm cho SSLE trở thành một đặc tính mong muốn.
2. Hành vi tính thời gian nâng cao
Hình ảnh của Pha lê nhấp nháy
Chiều dài tinh thể cóảnh hưởng xấu đến thời gian, điều này rất quan trọng đối với các ứng dụng Chụp cắt lớp phát xạ Positron (PET).
Tuy nhiên,độ nhạy cao hơn của tinh thể SSLEcho phép sử dụngtinh thể ngắn hơn, có thểcải thiện hành vi định thời của hệ thống.
Các mô phỏng cũng gợi ý rằng các hình dạng pixel khác nhau, chẳng hạn như hình lục giác hoặc hình mười cạnh, có thểdẫn đến hiệu suất dẫn hướng ánh sáng và định giờ tốt hơn, tương tự như nguyên lý của sợi quang.
3. Ưu điểm tiết kiệm chi phí
Hình ảnh của Pha lê Scintillator
So với các khối nguyên khối, giá của tinh thể SSLEcó thể thấp nhưmột phần bachi phícủa mảng pixel tương ứng, tùy thuộc vào kích thước pixel.
Ngoài ra,độ nhạy cao hơn của tinh thể SSLEcho phépviệc sử dụng các tinh thể ngắn hơn, tiếp tục giảm chi phí tổng thể.
Kỹ thuật SSLE yêu cầu công suất laser thấp hơn so với cắt laser, cho phéphệ thống SSLE ít tốn kém hơnso với các thiết bị nấu chảy hoặc cắt bằng laser.
cácđầu tư ban đầu vào cơ sở hạ tầng và đào tạođối với SSLE cũng thấp hơn đáng kểhơn chi phí phát triển máy dò PET.
4. Thiết kế linh hoạt và tùy biến
Quá trình khắc tinh thể SSLE làkhông tốn thời gian, với giá trị gần đúng15 phútcần để khắc một mảng 3 tinh thể 12,8x12,8x12 mm.
cáctính chất linh hoạt, hiệu quả chi phí, Vàdễ dàng chuẩn bị tinh thể SSLE, cùng với họphần đóng gói vượt trội, bù đắp chođộ phân giải không gian hơi kémso với mảng pixel tiêu chuẩn.
Hình học pixel không thông thường
SSLE cho phép khám pháhình học pixel không thông thường, cho phép các điểm ảnh lấp lánhphù hợp chính xác với yêu cầu cụ thể của từng ứng dụng, chẳng hạn như ống chuẩn trực hoặc kích thước của pixel nhân quang silicon.
Chia sẻ ánh sáng có kiểm soát
Việc chia sẻ ánh sáng có kiểm soát có thể đạt được thông qua thao tác chính xác các đặc tính quang học của bề mặt được khắc,tạo điều kiện thuận lợi cho việc thu nhỏ hơn nữa các máy dò gamma.
Thiết kế kỳ lạ
thiết kế kỳ lạ, chẳng hạn như Voronoi tessellations, có thểdễ dàng khắc trong tinh thể nguyên khối. Hơn nữa, việc phân bổ ngẫu nhiên các kích thước pixel có thể cho phép áp dụng các kỹ thuật cảm biến nén, tận dụng khả năng chia sẻ ánh sáng rộng rãi.
Máy khắc Laser dưới bề mặt
Trọng tâm của việc tạo ra Subsurface Laser nằm ở máy khắc laser. Những máy này sử dụngmột tia laser xanh công suất cao, được thiết kế đặc biệt chokhắc laser dưới bề mặt trong tinh thể.
cácGiải pháp Một & Duy nhấtbạn sẽ cần đến Khắc Laser Dưới Bề Mặt.
Hỗ trợ6 cấu hình khác nhau
TừNgười có sở thích quy mô nhỏ to Sản xuất quy mô lớn
Độ chính xác của vị trí lặp lại at <10μm
Độ chính xác của phẫu thuậtđể khắc laser 3D
Máy khắc Laser pha lê 3D(SSLE)
Để khắc Laser dưới bề mặt,độ chính xác là rất quan trọngđể tạo ra các bản khắc chi tiết và phức tạp. Chùm tia laser hội tụtương tác chính xácvới cấu trúc bên trong của tinh thể,tạo ra hình ảnh 3D.
Di động, chính xác và nâng cao
Thân máy Laser nhỏ gọncho SSLE
Chống sốc&An toàn hơn cho người mới bắt đầu
Khắc pha lê nhanhlên tới 3600 điểm/giây
Khả năng tương thích tuyệt vờitrong thiết kế