קריסטל נצנוץ
(חריטת לייזר תת-קרקעית)
גלאים מבוססי נצנוץ, באמצעות גבישים אנאורגניים פיקסלים, הםבשימוש נרחב לגילוי חלקיקים וקרינה, כולל בסורקי טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים (PET).
על ידי הוספת תכונות הנחיית אור לגביש, הרזולוציה המרחבית של הגלאיניתן לשפר את הרזולוציה הכוללת של הטומוגרפיה עד לרמת המילימטר.
עם זאת, השיטה המסורתית שלפיקסלים פיזייםהקריסטלים הםתהליך מורכב, יקר ומייגעבנוסף, מקטע האריזה והרגישות של הגלאייכול להיות בסכנהעקב ה-נעשה שימוש בחומרים מחזירי אור שאינם מנצנצים.
חריטה בלייזר תת-קרקעית עבורקריסטל נצנוץ
גישה חלופית היא השימוש ב-טכניקות חריטה בלייזר תת-קרקעית (SSLE)עבור גבישי סינטילטור.
על ידי מיקוד לייזר בתוך הגביש, החום שנוצריכול ליצור דפוס מבוקר של מיקרו-סדקיםזֶהלפעול כמבנים מחזירי אור, יוצר ביעילותפיקסלים מנחי אורללא צורך בהפרדה פיזית.
1. אין צורך בפיקסלים פיזיים של הגביש,הפחתת מורכבות ועלויות.
2. ניתן לנתח את המאפיינים האופטיים והגיאומטריה של המבנים המחזירי אורנשלט בצורה מדויקת, המאפשר עיצוב של צורות וגדלים של פיקסלים מותאמים אישית.
3. ארכיטקטורת קריאות וגלאיםיישארו זהים לאלו של מערכים פיקסלים סטנדרטיים.
תהליך חריטה בלייזר (SSLE) עבור גביש סינטילטור
תהליך החריטה של SSLE כרוךהשלבים הבאים:
1. העיצוב:
סימולציה ועיצוב שלארכיטקטורת הפיקסלים הרצויה, כוללמידותומאפיינים אופטיים.
2. מודל ה-CAD:
יצירה שלמודל CAD מפורטשל התפלגות המיקרו-סדקים,בהתבסס על תוצאות הסימולציהומפרט חריטה בלייזר.
3. התחל לחרוט:
חריטה בפועל של גביש LYSO באמצעות מערכת לייזר,בהנחיית מודל CAD.
נוהל פיתוח SSLE: (א) מודל סימולציה, (ב) מודל CAD, (ג) LYSO חרוט, (ד) דיאגרמת הצפה בשטח
4. הערכת תוצאות:
הערכת ביצועי הגביש החרוט באמצעותתמונה של שדה הצפהוהתאמה גאוסיתכדי להעריך את איכות הפיקסלים והרזולוציה המרחבית.
הסבר על חריטה בלייזר תת-קרקעית ב-2 דקות
הטכניקת חריטה בלייזר תת-קרקעיתעבור גבישי סינטילטור מציעהגישה טרנספורמטיביתלפיקסלציה של חומרים אלה.
על ידי מתן שליטה מדויקת על המאפיינים האופטיים והגיאומטריה של המבנים המחזירי אור, שיטה זומאפשר פיתוח של ארכיטקטורות גלאים חדשניותעִםרזולוציה וביצועים מרחביים משופרים, הכללְלֹאהצורך בפיקסלים פיזיים מורכבים ויקרים.
רוצה לדעת עוד על:
קריסטל נצנוץ חריטה בלייזר תת-קרקעי?
ממצאים עבור גביש נצנוץ SSLE
1. תפוקת אור משופרת
משמאל: סקירת DoI של אסימטריה של רפלקטיביות משטח חרוטה.
מימין: DoI של תזוזת פיקסל.
השוואת הפולסים ביןמערכי חריטה בלייזר תת-קרקעיים (SSLE)ומערכים קונבנציונלייםמדגים אתפוקת אור טובה בהרבה עבור SSLE.
זה כנראה נובע מ-היעדר מחזירי אור מפלסטיקבין הפיקסלים, מה שעלול לגרום לחוסר התאמה אופטית ולאובדן פוטונים.
תפוקת האור המשופרת פירושהיותר אור עבור אותם פולסי אנרגיה, מה שהופך SSLE למאפיין רצוי.
2. התנהגות תזמון משופרת
תמונה של קריסטל נצנוץ
לאורך הגביש ישהשפעה שלילית על התזמון, שהוא קריטי עבור יישומי טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים (PET).
עם זאת, ה-רגישות גבוהה יותר של גבישי SSLEמאפשר שימוש בגבישים קצרים יותר, אשר יכוללשפר את התנהגות התזמון של המערכת.
סימולציות הציעו גם שצורות פיקסלים שונות, כגון משושה או דודקגון, עשויותלהוביל לביצועים טובים יותר של הנחיית אור ותזמון, בדומה לעקרונות של סיבים אופטיים.
3. יתרונות חסכוניים
תמונה של קריסטל סינטילטור
בהשוואה לבלוקים מונוליטיים, מחיר גבישי SSLEיכול להיות נמוך כמושליששל העלותשל המערך הפיקסלי המתאים, בהתאם למידות הפיקסלים.
בנוסף, ה-רגישות גבוהה יותר של גבישי SSLEמאפשרשימוש בגבישים קצרים יותר, הפחתה נוספת של העלות הכוללת.
טכניקת ה-SSLE דורשת עוצמת לייזר נמוכה יותר בהשוואה לחיתוך בלייזר, מה שמאפשרמערכות SSLE זולות יותרבהשוואה למתקני התכה או חיתוך בלייזר.
ההשקעה ראשונית בתשתיות והכשרהעבור SSLE גם הוא נמוך משמעותיתמאשר עלות פיתוח גלאי PET.
4. גמישות עיצובית והתאמה אישית
תהליך חריטת גבישי SSLE הואלא גוזל זמן, עם משוער15 דקותנדרש לחריטה של מערך של 3 גבישים בגודל 12.8x12.8x12 מ"מ.
האופי גמיש, יעילות כלכלית, וקלות הכנה של גבישי SSLE, יחד עם שלהםשבר אריזה מעולה, לפצות על הרזולוציה מרחבית מעט נמוכה יותרבהשוואה למערכים פיקסלים סטנדרטיים.
גיאומטריות פיקסלים לא קונבנציונליות
SSLE מאפשר חקירה שלגיאומטריות פיקסלים לא קונבנציונליות, מה שמאפשר לפיקסלים המנצנצים להיותמותאם בדיוק לדרישות הספציפיות של כל יישום, כגון קולימטורים או ממדי פיקסלים של מכפיל סיליקון.
שיתוף אור מבוקר
ניתן להשיג שיתוף אור מבוקר באמצעות מניפולציה מדויקת של המאפיינים האופטיים של המשטחים החרוטים,הקלה על מזעור נוסף של גלאי גמא.
עיצובים אקזוטיים
עיצובים אקזוטיים, כמו פסיפס וורונוי, יכולים להיותחריטה בקלות בתוך גבישים מונוליטייםיתר על כן, פיזור אקראי של גדלי פיקסלים יכול לאפשר הכנסת טכניקות חישה דחוסות, תוך ניצול שיתוף האור הנרחב.
מכונות לחריטה בלייזר תת-קרקעית
לב ליבת יצירת הלייזר התת-קרקעי טמון במכונת חריטה בלייזר. מכונות אלו משתמשות בלייזר ירוק בעל עוצמה גבוהה, שתוכנן במיוחד עבורחריטה בלייזר תת-קרקעית בגבישים.
הפתרון אחד ויחידשתצטרכו אי פעם לחריטה בלייזר תת-קרקעית.
תומך6 תצורות שונות
מִןחובב בקנה מידה קטן to ייצור בקנה מידה גדול
דיוק מיקום חוזר at <10 מיקרומטר
דיוק כירורגילגילוף לייזר תלת-ממדי
מכונת חריטה בלייזר קריסטל תלת מימדית(SSLE)
לחריטת לייזר תת-קרקעית,דיוק הוא קריטיליצירת חריטות מפורטות ומורכבות. קרן הלייזר הממוקדתמתקשר בצורה מדויקתעם המבנה הפנימי של הגביש,יצירת התמונה התלת-ממדית.
נייד, מדויק ומתקדם
גוף לייזר קומפקטיעבור SSLE
עמיד בפני זעזועיםובטוח יותר למתחילים
חריטה מהירה על גבישיםעד 3600 נקודות/שנייה
תאימות מעולהבעיצוב