Tuikekide
(Pinta-alainen laserkaiverrus)
Tuikepohjaiset ilmaisimet, käyttäen pikselöityjä epäorgaanisia kidetuikelaitteita, ovatkäytetään laajalti hiukkasten ja säteilyn havaitsemiseen, mukaan lukienpositroniemissiotomografia (PET) -skannerit.
Lisäämällä kiteeseen valoa ohjaavia ominaisuuksia, ilmaisimen spatiaalinen resoluutiovoidaan parantaa millimetrin tarkkuudella, mikä parantaa tomografin kokonaisresoluutiota.
Perinteinen menetelmä kuitenkinfyysisesti pikselöityväkiteet ovatmonimutkainen, kallis ja työläs prosessiLisäksi ilmaisimen pakkausfraktio ja herkkyysvoi vaarantuajohtuenkäytetty heijastamattomia, ei-tuikeita materiaaleja.
Voit lukea alkuperäisen tutkimuspaperin täältä. (ResearchGatesta)
Maanalainen laserkaiverrusTuikekide
Vaihtoehtoinen lähestymistapa on käyttääpinnan alla tapahtuvat laserkaiverrustekniikat (SSLE)tuikekiteille.
Keskittämällä laser kiteen sisään syntyvä lämpövoi luoda hallitun mikrohalkeamien kuvionettätoimivat heijastavina rakenteina, tehokkaasti luodenvaloa ohjaavat pikselitilman fyysistä eristäytymistä.
1. Kiteen fyysistä pikselöintiä ei vaadita,monimutkaisuuden ja kustannusten vähentäminen.
2. Heijastavien rakenteiden optiset ominaisuudet ja geometria voidaantarkasti ohjattu, mikä mahdollistaa mukautettujen pikselimuotojen ja -kokojen suunnittelun.
3. Lukeman ja ilmaisimen arkkitehtuuripysyvät samoina kuin tavallisissa pikselimatriiseissa.
Laserkaiverrusprosessi (SSLE) tuikekiteille
SSLE-kaiverrusprosessiin kuuluuseuraavat vaiheet:
1. Suunnittelu:
Simulointi ja suunnitteluhaluttu pikseliarkkitehtuuri, mukaan lukienmitatjaoptiset ominaisuudet.
2. CAD-malli:
Luominenyksityiskohtainen CAD-mallimikrohalkeamien jakautumisesta,simulaatiotulosten perusteellajalaserkaiverruksen tekniset tiedot.
3. Aloita kaiverrus:
LYSO-kristallin varsinainen kaiverrus laserjärjestelmällä,CAD-mallin ohjaamana.
SSLE-kehitysmenettely: (A) Simulaatiomalli, (B) CAD-malli, (C) Kaiverrettu LYSO, (D) Kenttätulvakaavio
4. Tulosten arviointi:
Kaiverretun kiteen suorituskyvyn arviointi käyttämällä atulvakentän kuvajaGaussin sovituspikselinlaadun ja spatiaalisen resoluution arvioimiseksi.
Maanalainen laserkaiverrus selitettynä 2 minuutissa
Themaanalainen laserkaiverrustekniikkatuikekiteille tarjoaatransformatiivinen lähestymistapanäiden materiaalien pikselöitymiseen.
Tarjoamalla tarkan hallinnan heijastavien rakenteiden optisiin ominaisuuksiin ja geometriaan, tämä menetelmämahdollistaa innovatiivisten ilmaisinarkkitehtuurien kehittämisenkanssaparannettu spatiaalinen resoluutio ja suorituskyky, kaikkiilmanmonimutkaisen ja kalliin fyysisen pikselöinnin tarve.
Haluatko tietää lisää aiheesta:
Maanalainen laserkaiverrus tuikekristalli?
SSLE-skintillaatiokiteen löydökset
1. Parannettu valontuotto
Vasemmalla: Kaiverretun pinnan heijastavuuden epäsymmetriaa koskeva DoI-yleiskatsaus.
Oikealla: Pikselin siirtymän DoI.
Pulssien vertailumaanalaiset laserkaiverretut (SSLE) matriisitjatavanomaiset ryhmätosoittaa apaljon parempi valontuotto SSLE:lle.
Tämä johtuu todennäköisesti siitä, ettämuovisten heijastinten puuttuminenpikseleiden välillä, mikä voi aiheuttaa optista epäsuhtaa ja fotonien menetystä.
Parempi valontuotto tarkoittaaenemmän valoa samoilla energiapulsseilla, mikä tekee SSLE:stä halutun ominaisuuden.
2. Parannettu ajoituskäyttäytyminen
Kuva tuikekiteestä
Kristallin pituudella onhaitallinen vaikutus ajoitukseen, mikä on ratkaisevan tärkeää positroniemissiotomografian (PET) sovelluksissa.
KuitenkinSSLE-kiteiden korkeampi herkkyysmahdollistaa käytönlyhyemmät kiteet, joka voiparantaa järjestelmän ajoituskäyttäytymistä.
Simulaatiot ovat myös viitanneet siihen, että eri pikselimuodot, kuten kuusikulmaiset tai kaksikymmenkulmaiset, voivatjohtaa parempaan valonohjaus- ja ajoitussuorituskykyyn, samanlainen kuin optisten kuitujen periaatteet.
3. Kustannustehokkaat edut
Kuva tuikekiteestä
Monoliittisiin lohkoihin verrattuna SSLE-kiteiden hintavoi olla niinkin alhainen kuinkolmasosakustannuksistavastaavasta pikselöidystä matriisista pikselin mitoista riippuen.
LisäksiSSLE-kiteiden korkeampi herkkyysmahdollistaalyhyempien kiteiden käyttö, alentaen kokonaiskustannuksia entisestään.
SSLE-tekniikka vaatii pienempää lasertehoa laserleikkaukseen verrattuna, mikä mahdollistaaedullisemmat SSLE-järjestelmätverrattuna lasersulatus- tai leikkauslaitoksiin.
Thealkuinvestoinnit infrastruktuuriin ja koulutukseenSSLE:n osalta on myös huomattavasti alhaisempikuin PET-ilmaisimen kehittämiskustannukset.
4. Suunnittelun joustavuus ja räätälöinti
SSLE-kiteiden kaiverrusprosessi onei aikaa vievää, likimääräisellä15 minuuttiatarvitaan 12,8x12,8x12 mm:n, 3-kristallisen ryhmän kaivertamiseen.
Thejoustava luonne, kustannustehokkuusjaSSLE-kiteiden valmistuksen helppous, heidän kanssaanparempi pakkausfraktio, kompensoimaanhieman huonompi spatiaalinen resoluutioverrattuna tavallisiin pikselimatriiseihin.
Epätavanomaiset pikseligeometriat
SSLE mahdollistaa tutkimisenepätavanomaiset pikseligeometriat, mikä mahdollistaa säihkyvien pikselientarkasti räätälöity kunkin sovelluksen erityisvaatimuksiin, kuten kollimaattorit tai piivalovahvistimen pikselien mitat.
Hallittu valonjako
Hallittu valon jakautuminen voidaan saavuttaa manipuloimalla tarkasti kaiverrettujen pintojen optisia ominaisuuksia,helpottaen gamma-ilmaisimien pienentämistä entisestään.
Eksoottiset mallit
Eksoottisia malleja, kuten Voronoin tessellaatiot, voivat ollahelposti kaiverrettavissa monoliittisiin kiteisiinLisäksi pikselikokojen satunnainen jakauma voi mahdollistaa pakattujen tunnistustekniikoiden käyttöönoton hyödyntäen laajaa valonjakoa.
Koneet maanalaiseen laserkaiverrukseen
Subsurface Laser -tekniikan ydin on laserkaiverruskoneessa. Nämä koneet hyödyntävättehokas vihreä laser, erityisesti suunniteltupinnanalainen laserkaiverrus kristalliin.
TheYksi ja ainoa ratkaisutulet koskaan tarvitsemaan maanalaista laserkaiverrusta.
Tukee6 erilaista kokoonpanoa
AlkaenPienimuotoinen harrastaja to Laajamittainen tuotanto
Toistetun sijainnin tarkkuus at <10 μm
Kirurginen tarkkuus3D-laserveistoon
3D-kristallilaserkaiverruskone(SSLE)
Pinnanalaiseen laserkaiverrukseentarkkuus on ratkaisevan tärkeääyksityiskohtaisten ja monimutkaisten kaiverrusten luomiseen. Laserin fokusoitu sädetäsmälleen vuorovaikutuksessakiteen sisäisen rakenteen kanssa,3D-kuvan luominen.
Kannettava, tarkka ja edistynyt
Kompakti laserrunkoSSLE:lle
Iskunkestävä&Turvallisempi aloittelijoille
Nopea kristallikaiverrusjopa 3600 pistettä sekunnissa
Erinomainen yhteensopivuussuunnittelussa