Cristal de scintilație
(Gravură laser sub suprafață)
Detectoare bazate pe scintilație, folosind scintilatoare cu cristale anorganice pixelate, suntutilizat pe scară largă pentru detectarea particulelor și radiațiilor, inclusiv înscanere de tomografie cu emisie de pozitroni (PET).
Prin adăugarea de caracteristici de ghidare a luminii la cristal, rezoluția spațială a detectoruluipoate fi îmbunătățită până la scara milimetrică, sporind rezoluția generală a tomografului.
Totuși, metoda tradițională depixelare fizicăcristalele sunt oproces complex, costisitor și laboriosÎn plus, fracția de împachetare și sensibilitatea detectoruluipoate fi compromisădin cauzamateriale reflectorizante nelicante utilizate.
Puteți vizualiza lucrarea de cercetare originală aici. (De la ResearchGate)
Gravură laser subterană pentruCristal de scintilație
O abordare alternativă este utilizareatehnici de gravare cu laser subterană (SSLE)pentru cristale scintilatoare.
Prin focalizarea unui laser în interiorul cristalului, căldura generatăpoate crea un model controlat de microfisuricăacționează ca structuri reflectorizante, creând efectivpixeli care ghidează luminafără a fi nevoie de separare fizică.
1. Nu este necesară pixelarea fizică a cristalului,reducerea complexității și a costurilor.
2. Caracteristicile optice și geometria structurilor reflectorizante pot ficontrolat cu precizie, permițând proiectarea de forme și dimensiuni personalizate ale pixelilor.
3. Arhitectura de citire și a detectoruluirămân aceleași ca în cazul matricelor pixelate standard.
Procesul de gravare cu laser (SSLE) pentru cristalul scintilator
Procesul de gravare SSLE implicăurmătorii pași:
1. Designul:
Simularea și proiectareaarhitectura pixelilor dorită, inclusivdimensiunişicaracteristici optice.
2. Modelul CAD:
Crearea uneimodel CAD detaliata distribuției microfisurilor,pe baza rezultatelor simulăriişispecificații pentru gravarea cu laser.
3. Începeți gravarea:
Gravarea propriu-zisă a cristalului LYSO folosind sistemul laser,ghidat de modelul CAD.
Procedura de dezvoltare SSLE: (A) Model de simulare, (B) Model CAD, (C) LYSO gravat, (D) Diagramă de inundare pe teren
4. Evaluarea rezultatelor:
Evaluarea performanței cristalului gravat folosind unimaginea câmpului inundatşiAjustare gaussianăpentru a evalua calitatea pixelilor și rezoluția spațială.
Gravură laser subterană EXPLICATĂ în 2 minute
Cel/Cea/Cei/Celetehnica de gravare cu laser subteranăpentru cristalele scintilatoare oferă oabordare transformativăla pixelarea acestor materiale.
Prin asigurarea unui control precis asupra caracteristicilor optice și geometriei structurilor reflectorizante, această metodăpermite dezvoltarea unor arhitecturi inovatoare de detectoarecurezoluție spațială și performanță îmbunătățite, toatefărănevoia de pixelare fizică complexă și costisitoare.
Vrei să afli mai multe despre:
Cristal de scintilație pentru gravare laser subterană?
Constatări pentru cristalul de scintilație SSLE
1. Randament îmbunătățit al luminii
Stânga: Prezentare generală a DoI a asimetriei reflectivității suprafeței gravate.
Dreapta: Deplasarea pixelilor DoI.
Compararea impulsurilor întrematrice gravate cu laser subteran (SSLE)şimatrice convenționaledemonstrează orandament luminos mult mai bun pentru SSLE.
Acest lucru se datorează probabil faptului căabsența reflectoarelor din plasticîntre pixeli, ceea ce poate cauza nepotriviri optice și pierderi de fotoni.
Randamentul luminos îmbunătățit înseamnămai multă lumină pentru aceleași impulsuri de energie, făcând din SSLE o caracteristică dezirabilă.
2. Comportament îmbunătățit de sincronizare
O imagine a cristalului de scintilație
Lungimea cristalului are oefect negativ asupra momentului, care este crucială pentru aplicațiile de tomografie cu emisie de pozitroni (PET).
Totuși,sensibilitate mai mare a cristalelor SSLEpermite utilizareacristale mai scurte, care poateîmbunătăți comportamentul temporizat al sistemului.
Simulările au sugerat, de asemenea, că diferite forme de pixeli, cum ar fi hexagonale sau dodecagonale, potduce la o performanță mai bună de ghidare a luminii și de sincronizare, similar cu principiile fibrelor optice.
3. Avantaje eficiente din punct de vedere al costurilor
O imagine a cristalului scintilator
Comparativ cu blocurile monolitice, prețul cristalelor SSLEpoate fi la fel de scăzut cao treimedin costa matricei pixelate corespunzătoare, în funcție de dimensiunile pixelilor.
În plus,sensibilitate mai mare a cristalelor SSLEpermiteutilizarea cristalelor mai scurte, reducând și mai mult costul total.
Tehnica SSLE necesită o putere laser mai mică în comparație cu tăierea cu laser, permițândsisteme SSLE mai puțin costisitoareîn comparație cu instalațiile de topire sau tăiere cu laser.
Cel/Cea/Cei/Celeinvestiții inițiale în infrastructură și formare profesionalăpentru SSLE este, de asemenea, semnificativ mai micădecât costul dezvoltării unui detector PET.
4. Flexibilitate și personalizare a designului
Procesul de gravare a cristalelor SSLE estenu consumă mult timp, cu o valoare aproximativă15 minutenecesar pentru gravarea unei matrice de 3 cristale, de 12,8x12,8x12 mm.
Cel/Cea/Cei/Celenatură flexibilă, rentabilitateșiușurința preparării cristalelor SSLE, împreună cu ai lorfracție superioară de ambalare, compensează pentrurezoluție spațială ușor inferioarăcomparativ cu matricele pixelate standard.
Geometrii de pixeli neconvenționale
SSLE permite explorareageometrii de pixeli neconvenționale, permițând pixelilor sclipitori să fieadaptate exact cerințelor specifice fiecărei aplicații, cum ar fi colimatorii sau dimensiunile pixelilor fotomultiplicatori din siliciu.
Partajare controlată a luminii
Partajarea controlată a luminii poate fi realizată prin manipularea precisă a caracteristicilor optice ale suprafețelor gravate,facilitând miniaturizarea suplimentară a detectoarelor gamma.
Designuri exotice
Modele exotice, cum ar fi teselările Voronoi, pot fiușor de gravat în cristale monoliticeÎn plus, o distribuție aleatorie a dimensiunilor pixelilor poate permite introducerea tehnicilor de detectare comprimate, profitând de partajarea extinsă a luminii.
Mașini pentru gravare laser subterană
Inima creației cu laser subteran constă în mașina de gravat cu laser. Aceste mașini utilizeazăun laser verde de mare putere, special conceput pentrugravare cu laser subterană în cristal.
Cel/Cea/Cei/CeleO singură soluțiede care veți avea vreodată nevoie pentru gravarea laser subterană.
Suporturi6 configurații diferite
DinHobbyist la scară mică to Producție la scară largă
Precizia locației repetate at <10 μm
Precizie chirurgicalăpentru sculptură laser 3D
Mașină de gravat cu laser cu cristale 3D(SSLE)
Pentru gravarea laser subterană,precizia este crucialăpentru crearea de gravuri detaliate și complexe. Fasciculul focalizat al laseruluiinteracționează cu preciziecu structura internă a cristalului,crearea imaginii 3D.
Portabil, Precis și Avansat
Corp laser compactpentru SSLE
Rezistent la șocuri&Mai sigur pentru începători
Gravură rapidă cu cristalepână la 3600 de puncte/secundă
Compatibilitate excelentăîn Design