Сцинтилляционный кристалл
(Подповерхностная лазерная гравировка)
Детекторы на основе сцинтилляциис использованием пикселированных неорганических кристаллических сцинтилляторов,широко используется для обнаружения частиц и излучения.в том числе всканеры позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ).
Добавление светопроводящих элементов в кристалл позволяет повысить пространственное разрешение детектора.Разрешение может быть улучшено до миллиметрового масштаба, что повысит общее разрешение томографа.
Однако традиционный методфизическое пикселированиекристаллы — этосложный, дорогостоящий и трудоемкий процессКроме того, учитываются коэффициент заполнения и чувствительность детектора.может быть скомпрометированиз-заИспользованы не мерцающие отражающие материалы.
Оригинальную научную статью можно посмотреть здесь. (С сайта ResearchGate)
Подповерхностная лазерная гравировка дляСцинтилляционный кристалл
Альтернативный подход заключается в использованииметоды подповерхностной лазерной гравировки (SSLE)для сцинтилляционных кристаллов.
Сфокусировав лазерный луч внутри кристалла, генерируемое тепломожет создавать контролируемый рисунок микротрещинчтодействуют как отражающие структурыэффективно создаваясветоводные пикселибез необходимости физического разделения.
1. Физическая пикселизация кристалла не требуется.снижение сложности и стоимости.
2. Оптические характеристики и геометрия отражающих структур могут бытьточно контролируемый, что позволяет создавать пиксели нестандартной формы и размера.
3. Архитектура считывания и детектораостаются такими же, как и для стандартных пикселированных массивов.
Процесс лазерной гравировки (SSLE) для сцинтилляционного кристалла
Процесс гравировки SSLE включает в себяследующие шаги:
1. Дизайн:
Моделирование и проектированиежелаемая архитектура пикселей, включаяразмерыиоптические характеристики.
2. CAD-модель:
Созданиеподробная CAD-модельраспределения микротрещин,на основе результатов моделированияиТехнические характеристики лазерной гравировки.
3. Начать гравировку:
Фактическая гравировка кристалла LYSO с использованием лазерной системы.руководствуясь CAD-моделью.
Процедура разработки SSLE: (A) Имитационная модель, (B) CAD-модель, (C) Гравировка LYSO, (D) Схема затопления месторождения
4. Оценка результатов:
Оценка характеристик гравированного кристалла с использованиемизображение поля затопленияиГауссова аппроксимациядля оценки качества пикселей и пространственного разрешения.
Подповерхностная лазерная гравировка: объяснение за 2 минуты.
Онтехнология подповерхностной лазерной гравировкидля сцинтилляционных кристаллов предлагаеттрансформационный подходк пикселизации этих материалов.
Этот метод обеспечивает точный контроль над оптическими характеристиками и геометрией отражающих структур.позволяет разрабатывать инновационные архитектуры детекторовсулучшенное пространственное разрешение и производительность, всебезнеобходимость в сложной и дорогостоящей физической пикселизации.
Хотите узнать больше о:
Сцинтилляционный кристалл для подповерхностной лазерной гравировки?
Результаты исследования сцинтилляционного кристалла SSLE
1. Улучшенная светоурожайность
Слева: Обзор асимметрии отражательной способности гравированной поверхности.
Справа: DoI смещения пикселей.
Сравнение импульсов междумассивы, полученные методом подповерхностной лазерной гравировки (SSLE).иобычные массивыдемонстрируетзначительно более высокая светоотдача для SSLE.
Вероятно, это связано сотсутствие пластиковых отражателеймежду пикселями, что может привести к оптическому несоответствию и потере фотонов.
Улучшенная светоотдача означаетбольше света при той же энергии импульсов, что делает SSLE желательной характеристикой.
2. Улучшенное управление временем
Изображение сверкающего кристалла
Длина кристалла имеетнегативное влияние на срокичто имеет решающее значение для применения в позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ).
Однакоболее высокая чувствительность кристаллов SSLEпозволяет использоватьболее короткие кристаллы, который можетулучшить временные характеристики системы.
Результаты моделирования также показали, что различные формы пикселей, такие как шестиугольные или двенадцатиугольные, могут...это приводит к улучшению светопроводимости и точности синхронизации, аналогично принципам работы оптических волокон.
3. Преимущества с точки зрения экономической эффективности
Изображение сцинтилляционного кристалла
По сравнению с монолитными блоками, цена кристаллов SSLEможет быть как можно нижетретьстоимостьв зависимости от размеров пикселей соответствующего пиксельного массива.
Кроме того,более высокая чувствительность кристаллов SSLEпозволяетиспользование более коротких кристаллов, дальнейшее снижение общей стоимости.
Технология SSLE требует меньшей мощности лазера по сравнению с лазерной резкой, что позволяетболее дешевые системы SSLEпо сравнению с установками для лазерной плавки или резки.
Онпервоначальные инвестиции в инфраструктуру и обучениедля SSLE также значительно ниже.чем стоимость разработки ПЭТ-детектора.
4. Гибкость дизайна и возможность индивидуальной настройки.
Процесс гравировки кристаллов SSLE заключается в следующем:не занимает много временис приблизительным15 минутНеобходимо было выгравировать массив из 3 кристаллов размером 12,8x12,8x12 мм.
Онгибкий характер, экономическая эффективность, ипростота получения кристаллов SSLEвместе с ихпревосходная плотность упаковкикомпенсироватьнесколько более низкое пространственное разрешениепо сравнению со стандартными пикселированными массивами.
Нестандартные геометрии пикселей
SSLE позволяет проводить исследованиянетрадиционные геометрии пикселей, что позволяет мерцающим пикселям бытьточно соответствует конкретным требованиям каждого приложениянапример, коллиматоры или размеры пикселей кремниевого фотоумножителя.
Управляемое распределение света
Управляемое распределение света может быть достигнуто путем точного манипулирования оптическими характеристиками гравированных поверхностей.содействие дальнейшей миниатюризации гамма-детекторов.
Экзотические дизайны
Экзотические дизайнынапример, тесселяции Вороного, могут бытьлегко выгравировано внутри монолитных кристалловКроме того, случайное распределение размеров пикселей может позволить внедрить методы сжатого зондирования, используя преимущества широкого распространения света.
Станки для подповерхностной лазерной гравировки
В основе технологии подповерхностной лазерной гравировки лежит лазерный гравировальный станок. В этих станках используютсямощный зеленый лазерспециально разработан дляПодповерхностная лазерная гравировка на кристалле.
ОнЕдинственное и неповторимое решениеВам когда-либо понадобится лазерная гравировка под поверхностью.
Поддерживает6 различных конфигураций
ОтМелкомасштабный любитель to Крупномасштабное производство
Повторная точность определения местоположения at <10 мкм
Хирургическая точностьдля 3D лазерной резьбы
3D станок для лазерной гравировки кристаллов(SSLE)
Для подповерхностной лазерной гравировки,Точность имеет решающее значение.для создания детализированных и сложных гравюр. Сфокусированный луч лазераточно взаимодействуетс учетом внутренней структуры кристалла,создание 3D-изображения.
Портативный, точный и современный
Компактный корпус лазерадля SSLE
Ударопрочный & Безопаснее для начинающих
Быстрая гравировка по кристаллудо 3600 точек/секунду
Отличная совместимостьв дизайне