Scintilačný kryštál
(Podpovrchové laserové gravírovanie)
Detektory založené na scintilácii, s použitím pixelovaných anorganických kryštálových scintilátorov, súširoko používaný na detekciu častíc a žiarenia, vrátaneskenery pozitrónovej emisnej tomografie (PET).
Pridaním svetelných vodiacich prvkov do kryštálu sa priestorové rozlíšenie detektoramožno vylepšiť na milimetrovú mierku, čím sa zvýši celkové rozlíšenie tomografu.
Tradičná metóda všakfyzicky pixelujúcekryštály súzložitý, drahý a prácny procesOkrem toho, podiel balenia a citlivosť detektoramôže byť ohrozenýkvôlipoužité netrblietavé reflexné materiály.
Pôvodnú výskumnú prácu si môžete pozrieť tu. (Z ResearchGate)
Podpovrchové laserové gravírovanie preScintilačný kryštál
Alternatívnym prístupom je použitietechniky podpovrchového laserového gravírovania (SSLE)pre scintilačné kryštály.
Zaostrením laseru dovnútra kryštálu sa generované teplodokáže vytvoriť kontrolovaný vzor mikrotrhlínžepôsobia ako reflexné štruktúry, efektívne vytvárajúcsvetlovodné pixelybez potreby fyzického oddelenia.
1. Nie je potrebná žiadna fyzická pixelizácia kryštálu,zníženie zložitosti a nákladov.
2. Optické vlastnosti a geometria reflexných štruktúr môžu byťpresne kontrolované, čo umožňuje navrhovanie vlastných tvarov a veľkostí pixelov.
3. Architektúra odčítavania a detektorazostávajú rovnaké ako pri štandardných pixelovaných poliach.
Proces laserového gravírovania (SSLE) pre scintilačný kryštál
Proces gravírovania SSLE zahŕňanasledujúce kroky:
1. Dizajn:
Simulácia a návrhpožadovaná architektúra pixelov, vrátanerozmeryaoptické vlastnosti.
2. CAD model:
Vytvoreniepodrobný CAD modelrozloženia mikrotrhlín,na základe výsledkov simulácieašpecifikácie laserového gravírovania.
3. Začnite gravírovať:
Skutočné gravírovanie kryštálu LYSO pomocou laserového systému,riadené CAD modelom.
Postup vývoja SSLE: (A) Simulačný model, (B) CAD model, (C) Gravírovaný LYSO, (D) Diagram zaplavenia poľa
4. Vyhodnotenie výsledkov:
Vyhodnotenie výkonu gravírovaného kryštálu pomocouobrázok záplavového poľaaGaussovské prispôsobeniena posúdenie kvality pixelov a priestorového rozlíšenia.
Podpovrchové laserové gravírovanie VYSVETLENÉ za 2 minúty
Ten/Tá/Totechnika podpovrchového laserového gravírovaniapre scintilačné kryštály ponúkatransformačný prístupk pixelácii týchto materiálov.
Táto metóda umožňuje presnú kontrolu optických charakteristík a geometrie reflexných štruktúr.umožňuje vývoj inovatívnych architektúr detektorovsvylepšené priestorové rozlíšenie a výkonvšetkybezpotreba zložitej a nákladnej fyzickej pixelácie.
Chcete sa dozvedieť viac o:
Podpovrchový laserový gravírovací scintilačný kryštál?
Zistenia pre scintilačný kryštál SSLE
1. Zlepšený svetelný výnos
Vľavo: Prehľad DoI asymetrie odrazivosti gravírovaného povrchu.
Vpravo: DoI posunutia pixelov.
Porovnanie impulzov medzipodpovrchové laserovo gravírované (SSLE) poliaakonvenčné poliademonštrujeoveľa lepší svetelný výnos pre SSLE.
Je to pravdepodobne spôsobené tým, žeabsencia plastových reflektorovmedzi pixelmi, čo môže spôsobiť optické nesúlad a stratu fotónov.
Zlepšený svetelný výnos znamenáviac svetla pri rovnakých energetických impulzoch, vďaka čomu je SSLE žiaducou vlastnosťou.
2. Vylepšené správanie pri načasovaní
Obrázok scintilačného kryštálu
Dĺžka kryštálu máškodlivý vplyv na načasovanie, čo je kľúčové pre aplikácie pozitrónovej emisnej tomografie (PET).
Avšak,vyššia citlivosť kryštálov SSLEumožňuje použitiekratšie kryštály, ktorý môžezlepšiť časové správanie systému.
Simulácie tiež naznačili, že rôzne tvary pixelov, ako napríklad šesťuholníkový alebo dvanásťuholníkový, môžuviesť k lepšiemu výkonu pri vedení svetla a načasovaní, podobne ako princípy optických vlákien.
3. Cenovo výhodné výhody
Obrázok scintilačného kryštálu
V porovnaní s monolitickými blokmi je cena kryštálov SSLEmôže byť tak nízke akojedna tretinanákladovzodpovedajúceho pixelovaného poľa v závislosti od rozmerov pixelov.
Okrem toho,vyššia citlivosť kryštálov SSLEumožňujepoužitie kratších kryštálov, ďalšie zníženie celkových nákladov.
Technika SSLE vyžaduje nižší výkon laseru v porovnaní s rezaním laserom, čo umožňujelacnejšie systémy SSLEv porovnaní s laserovými taviacimi alebo rezacími zariadeniami.
Ten/Tá/Topočiatočné investície do infraštruktúry a školenípre SSLE je tiež výrazne nižšiaako náklady na vývoj PET detektora.
4. Flexibilita a prispôsobenie dizajnu
Proces gravírovania kryštálov SSLE jenie je časovo náročnés približným15 minútpotrebné na gravírovanie 3-kryštálového poľa s rozmermi 12,8 x 12,8 x 12 mm.
Ten/Tá/Toflexibilná povaha, nákladová efektívnosťajednoduchosť prípravy kryštálov SSLEspolu s ichvynikajúci podiel balenia, kompenzovaťmierne horšie priestorové rozlíšeniev porovnaní so štandardnými pixelovanými poľami.
Nekonvenčné geometrie pixelov
SSLE umožňuje skúmanienekonvenčné geometrie pixelov, čo umožňuje, aby scintilačné pixely bolipresne prispôsobené špecifickým požiadavkám každej aplikácie, ako sú kolimátory alebo rozmery pixelov kremíkového fotonásobiča.
Kontrolované zdieľanie svetla
Riadené zdieľanie svetla je možné dosiahnuť presnou manipuláciou s optickými vlastnosťami gravírovaných povrchov,uľahčenie ďalšej miniaturizácie gama detektorov.
Exotické vzory
Exotické vzory, ako napríklad Voronoiho teselácie, môžu byťľahko gravírovateľné do monolitických kryštálovOkrem toho, náhodné rozloženie veľkostí pixelov môže umožniť zavedenie techník komprimovaného snímania, pričom sa využíva rozsiahle zdieľanie svetla.
Stroje na podpovrchové laserové gravírovanie
Srdcom tvorby subsurface laserom je laserový gravírovací stroj. Tieto stroje využívajúvysokovýkonný zelený laser, špeciálne navrhnutý prepodpovrchové laserové gravírovanie do krištáľu.
Ten/Tá/ToJediné a jediné riešeniebudete kedy potrebovať na podpovrchové laserové gravírovanie.
Podporuje6 rôznych konfigurácií
OdMalý hobbysta to Veľkoobjemová výroba
Opakovaná presnosť lokalizácie at <10 μm
Chirurgická presnosťpre 3D laserové rezbárstvo
3D krištáľový laserový gravírovací stroj(SSLE)
Pre podpovrchové laserové gravírovanie,presnosť je kľúčována vytváranie detailných a zložitých gravírovaní. Zaostrený lúč laserupresne interagujes vnútornou štruktúrou kryštálu,vytvorenie 3D obrazu.
Prenosný, presný a pokročilý
Kompaktné telo laserupre SSLE
Odolný voči nárazomaBezpečnejšie pre začiatočníkov
Rýchle gravírovanie kryštálovaž 3600 bodov/sekundu
Skvelá kompatibilitav dizajne