Cristallu di scintillazione
(Incisione Laser Sottu Superficiale)
Rivelatori basati nantu à a scintillazione, aduprendu scintillatori di cristalli inorganici pixelati, sòlargamente adupratu per a rilevazione di particelle è radiazioni, cumpresu inscanner di tomografia à emissione di positroni (PET).
Aghjunghjendu funzioni di guida di luce à u cristallu, a risoluzione spaziale di u rilevatorepò esse migliuratu à a scala millimetrica, aumentendu a risoluzione generale di a tomografu.
Tuttavia, u metudu tradiziunale dipixelazione fisicai cristalli sò unprucessu cumplessu, caru è laboriosuInoltre, a frazione di imballaggio è a sensibilità di u rilevatorepò esse cumprumessuper via di umateriali riflettenti micca scintillanti aduprati.
Pudete vede u documentu di ricerca originale quì. (Da ResearchGate)
Incisione laser sotterranea perCristallu di scintillazione
Un approcciu alternativu hè l'usu ditecniche di incisione laser sotterranea (SSLE)per i cristalli scintillatori.
Cuncentrandu un laser in l'internu di u cristallu, u calore generatupò creà un mudellu cuntrullatu di microfessurequelluagiscenu cum'è strutture riflettenti, creendu efficacementepixel di guida di lucesenza bisognu di separazione fisica.
1. Nisuna pixelazione fisica di u cristallu hè necessaria,riducendu a cumplessità è u costu.
2. E caratteristiche ottiche è a geometria di e strutture riflettenti ponu essecuntrullatu precisamente, chì permette a cuncepzione di forme è dimensioni di pixel persunalizate.
3. Architettura di lettura è di rilevatorefermanu listessi cum'è per l'arrays pixelati standard.
Prucessu d'Incisione Laser (SSLE) per Cristalli Scintillatori
U prucessu d'incisione SSLE implicai seguenti passi:
1. U Cuncepimentu:
Simulazione è cuncepimentu di uarchitettura di pixel desiderata, cumpresidimensioniècaratteristiche ottiche.
2. U mudellu CAD:
Creazione di unmudellu CAD dettagliatudi a distribuzione di microfessure,basatu annantu à i risultati di a simulazioneèspecifiche di l'incisione laser.
3. Principià l'incisione:
Incisione vera di u cristallu LYSO cù u sistema laser,guidatu da u mudellu CAD.
Prucedura di sviluppu SSLE: (A) Modellu di simulazione, (B) Modellu CAD, (C) LYSO incisu, (D) Diagramma di inundazione di campu
4. Valutazione di i risultati:
Valutazione di e prestazioni di u cristallu incisu cù unimagine di campu inundatuèAdattamentu gaussianuper valutà a qualità di i pixel è a risoluzione spaziale.
Incisione Laser Sottu Superficiale SPIEGATA in 2 Minuti
Utecnica di incisione laser sotterraneaper i cristalli scintillatori offre unaapprocciu trasfurmativuà a pixelazione di sti materiali.
Fornendu un cuntrollu precisu di e caratteristiche ottiche è di a geometria di e strutture riflettenti, stu metudupermette u sviluppu di architetture di rilevatori innovativecùrisoluzione spaziale è prestazioni migliorate, tuttisenzau bisognu di una pixelazione fisica cumplessa è costosa.
Vulete sapè di più nantu à:
Cristallu di scintillazione per incisione laser sotterranea?
Risultati per u cristallu di scintillazione SSLE
1. Rendimentu di luce miglioratu
Sinistra: Panoramica di u DoI di l'asimmetria di riflettività di a superficia incisa.
Diritta: DoI di spostamentu di pixel.
A paragunazione di l'impulsi tràmatrici incise à laser sotterranee (SSLE)èarray cunvinziunalidimostra unrendimentu luminosu assai megliu per SSLE.
Questu hè prubabilmente duvutu àassenza di riflettori di plasticatrà i pixel, chì pò causà una incompatibilità ottica è una perdita di fotoni.
U rendimentu luminosu miglioratu significapiù luce per i stessi impulsi d'energia, facendu di SSLE una caratteristica desiderabile.
2. Cumportamentu di Timing Migliuratu
Una maghjina di cristallu di scintillazione
A lunghezza di u cristallu hà unaeffettu negativu nantu à u tempu, chì hè cruciale per l'applicazioni di Tomografia à Emissione di Positroni (PET).
Tuttavia, upiù alta sensibilità di i cristalli SSLEpermette l'usu dicristalli più corti, chì pòmigliurà u cumpurtamentu di timing di u sistema.
E simulazioni anu ancu suggeritu chì diverse forme di pixel, cum'è esagonale o dodecagonale, possinuporta à una migliore prestazione di guida di luce è di timing, simile à i principii di e fibre ottiche.
3. Vantaghji Efficaci in termini di Costi
Una maghjina di cristallu scintillatore
In paragone cù i blocchi monolitichi, u prezzu di i cristalli SSLEpò esse bassu cum'èun terzudi u costudi l'array pixelatu currispundente, secondu e dimensioni di i pixel.
Inoltre, upiù alta sensibilità di i cristalli SSLEpermette dil'usu di cristalli più corti, riducendu ulteriormente u costu generale.
A tecnica SSLE richiede una putenza laser più bassa paragunata à u tagliu laser, chì permette disistemi SSLE menu costosiparagunatu à l'impianti di fusione o di taglio laser.
Uinvestimentu iniziale in infrastrutture è furmazioneper SSLE hè ancu significativamente più bassuchè u costu di sviluppà un rilevatore PET.
4. Flessibilità di cuncepimentu è persunalizazione
U prucessu di incisione di cristalli SSLE hèùn richiede micca tempu, cù una apprussimazione15 minutinecessariu per incidere una matrice di 3 cristalli di 12,8x12,8x12 mm.
Unatura flessibile, costu-efficacia, èfacilità di preparazione di cristalli SSLE, inseme cù i sofrazione di imballaggio superiore, cumpensà per urisoluzione spaziale ligeramente inferioreparagunatu à i matrici pixelate standard.
Geometrie di Pixel Non Cunvinziunali
SSLE permette l'esplorazione digeometrie di pixel non cunvenziunali, permettendu à i pixel scintillanti d'esseprecisamente adattatu à i requisiti specifici di ogni applicazione, cum'è i collimatori o e dimensioni di i pixel di fotomoltiplicatori di siliciu.
Spartera di Luce Cuntrullata
A spartera cuntrullata di a luce pò esse ottenuta per mezu di una manipulazione precisa di e caratteristiche ottiche di e superfici incise,facilitendu l'ulteriore miniaturizazione di i rilevatori gamma.
Disegni Esotici
Disegni esotici, cum'è e tassellazioni di Voronoi, ponu essefacilmente incisu in cristalli monoliticiInoltre, una distribuzione aleatoria di e dimensioni di i pixel pò permette l'introduzione di tecniche di rilevamentu compresse, prufittendu di l'ampia spartera di luce.
Macchine per l'incisione laser sotterranea
U core di a creazione di laser sottuterranei si trova in a macchina d'incisione laser. Queste macchine utilizanuun laser verde di alta putenza, specificamente cuncipitu perIncisione laser sotterranea in cristallu.
UUna è Sola Soluzioneavete mai bisognu di l'incisione laser sotterranea.
Supporta6 Configurazioni Diverse
DaDilettante à piccula scala to Pruduzzione à grande scala
Precisione di a pusizione ripetuta at <10 μm
Precisione Chirurgicaper a scultura laser 3D
Macchina d'incisione laser à cristallu 3D(SSLE)
Per l'incisione laser sotterranea,a precisione hè crucialeper creà incisioni dettagliate è intricate. U raghju focalizatu di u laserinteragisce precisamentecù a struttura interna di u cristallu,creazione di l'imagine 3D.
Portatile, Precisu è Avanzatu
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