Tinh thể phát quang
(Khắc laser dưới bề mặt)
Máy dò dựa trên sự nhấp nháy, sử dụng các tinh thể phát quang vô cơ dạng pixel, làđược sử dụng rộng rãi để phát hiện hạt và bức xạbao gồm trongmáy quét chụp cắt lớp phát xạ positron (PET).
Bằng cách bổ sung các tính năng dẫn sáng vào tinh thể, độ phân giải không gian của bộ детектор được cải thiện.Có thể cải thiện độ phân giải xuống đến thang milimét, nâng cao độ phân giải tổng thể của máy chụp cắt lớp.
Tuy nhiên, phương pháp truyền thống củalàm mờ vật lýtinh thể là mộtquá trình phức tạp, tốn kém và mất nhiều công sứcNgoài ra, cần lưu ý đến mật độ đóng gói và độ nhạy của thiết bị dò.có thể bị xâm phạmdoSử dụng vật liệu phản quang không gây chói mắt.
Bạn có thể xem bài nghiên cứu gốc tại đây. (Từ ResearchGate)
Khắc laser dưới bề mặt choTinh thể phát quang
Một cách tiếp cận khác là sử dụngkỹ thuật khắc laser dưới bề mặt (SSLE)Dành cho tinh thể nhấp nháy.
Bằng cách tập trung tia laser vào bên trong tinh thể, nhiệt lượng sinh ra sẽ được tạo ra.có thể tạo ra một mô hình vết nứt siêu nhỏ được kiểm soát.cái đóđóng vai trò như các cấu trúc phản chiếu, tạo ra một cách hiệu quảđiểm ảnh dẫn ánh sángmà không cần phải có sự tách biệt về mặt vật lý.
1. Không cần phải thực hiện việc tạo điểm ảnh vật lý trên tinh thể.giảm độ phức tạp và chi phí.
2. Các đặc tính quang học và hình học của cấu trúc phản xạ có thể làđược kiểm soát chính xác, cho phép thiết kế các hình dạng và kích thước pixel tùy chỉnh.
3. Kiến trúc hệ thống đọc dữ liệu và bộ dòVẫn giữ nguyên như đối với các mảng pixel tiêu chuẩn.
Quy trình khắc laser (SSLE) cho tinh thể nhấp nháy
Quy trình khắc SSLE bao gồmcác bước sau:
1. Thiết kế:
Mô phỏng và thiết kế củakiến trúc pixel mong muốn, bao gồmkích thướcVàđặc tính quang học.
2. Mô hình CAD:
Tạo ra mộtMô hình CAD chi tiếtvề sự phân bố các vết nứt nhỏ,dựa trên kết quả mô phỏngVàThông số kỹ thuật khắc laser.
3. Bắt đầu khắc:
Khắc laser trực tiếp lên tinh thể LYSO bằng hệ thống laser.được hướng dẫn bởi mô hình CAD.
Quy trình phát triển SSLE: (A) Mô hình mô phỏng, (B) Mô hình CAD, (C) LYSO khắc, (D) Sơ đồ ngập lụt thực địa
4. Đánh giá kết quả:
Đánh giá hiệu suất của tinh thể khắc bằng cách sử dụng...hình ảnh bãi lũVàĐiều chỉnh Gaussianđể đánh giá chất lượng điểm ảnh và độ phân giải không gian.
Khắc laser dưới bề mặt được giải thích chi tiết trong 2 phút.
Cáikỹ thuật khắc laser dưới bề mặtĐối với tinh thể nhấp nháy, nó cung cấp mộtphương pháp chuyển đổido hiện tượng vỡ pixel của các vật liệu này.
Phương pháp này cho phép kiểm soát chính xác các đặc tính quang học và hình học của cấu trúc phản xạ.cho phép phát triển các kiến trúc đầu dò tiên tiến.vớiđộ phân giải không gian và hiệu suất được nâng cao, tất cảkhông cónhu cầu về việc tạo điểm ảnh vật lý phức tạp và tốn kém.
Bạn muốn tìm hiểu thêm về:
Khắc laser dưới bề mặt tinh thể phát quang?
Kết quả nghiên cứu về tinh thể nhấp nháy SSLE
1. Hiệu suất chiếu sáng được cải thiện
Bên trái: Tổng quan về độ lệch phản xạ bề mặt được khắc (DoI).
Bên phải: Độ lệch pixel DoI.
So sánh các xung giữaMảng khắc laser dưới bề mặt (SSLE)Vàmảng thông thườngthể hiệnHiệu suất ánh sáng tốt hơn nhiều đối với SSLE.
Điều này có thể là dokhông có gương phản xạ bằng nhựaKhoảng cách giữa các điểm ảnh có thể gây ra sự không khớp quang học và mất photon.
Hiệu suất phát sáng được cải thiện có nghĩa lànhiều ánh sáng hơn với cùng một xung năng lượng, Điều này khiến SSLE trở thành một đặc điểm đáng mong muốn.
2. Hành vi định thời gian được cải tiến
Hình ảnh tinh thể phát quang
Chiều dài tinh thể cóảnh hưởng bất lợi đến thời gianĐiều này rất quan trọng đối với các ứng dụng chụp cắt lớp phát xạ positron (PET).
Tuy nhiên,độ nhạy cao hơn của tinh thể SSLEcho phép sử dụngtinh thể ngắn hơncó thểCải thiện hoạt động đúng thời điểm của hệ thống.
Các mô phỏng cũng cho thấy rằng các hình dạng pixel khác nhau, chẳng hạn như hình lục giác hoặc hình mười hai cạnh, có thểdẫn đến hiệu suất dẫn ánh sáng và định thời tốt hơnTương tự như nguyên lý của sợi quang.
3. Ưu điểm về chi phí
Hình ảnh tinh thể phát quang
So với các khối nguyên khối, giá thành của tinh thể SSLE thấp hơn.có thể thấp tớimột phần bachi phícủa mảng pixel tương ứng, tùy thuộc vào kích thước pixel.
Ngoài ra,độ nhạy cao hơn của tinh thể SSLEcho phépviệc sử dụng các tinh thể ngắn hơn, giúp giảm chi phí tổng thể hơn nữa.
Kỹ thuật SSLE yêu cầu công suất laser thấp hơn so với cắt laser, cho phép...Hệ thống SSLE ít tốn kém hơnso sánh với các cơ sở nung chảy hoặc cắt bằng laser.
CáiĐầu tư ban đầu vào cơ sở hạ tầng và đào tạoĐối với SSLE, mức độ thấp hơn đáng kể.chi phí này thấp hơn chi phí phát triển một máy dò PET..
4. Tính linh hoạt và khả năng tùy chỉnh trong thiết kế
Quy trình khắc trên tinh thể SSLE là...không tốn thời gian, với một giá trị xấp xỉ15 phútCần khắc một mảng 3 tinh thể có kích thước 12,8x12,8x12 mm.
Cáibản chất linh hoạt, hiệu quả chi phí, Vàsự dễ dàng trong việc chuẩn bị tinh thể SSLEcùng với họtỷ trọng đóng gói cao hơn, bù đắp chođộ phân giải không gian hơi kém hơnso với các mảng điểm ảnh tiêu chuẩn.
Hình học điểm ảnh phi truyền thống
SSLE cho phép khám pháhình học pixel phi truyền thống, cho phép các điểm ảnh phát sáng đượcĐược thiết kế chính xác phù hợp với các yêu cầu cụ thể của từng ứng dụng.chẳng hạn như bộ chuẩn trực hoặc kích thước của các điểm ảnh trong bộ khuếch đại quang điện silicon.
Chia sẻ ánh sáng có kiểm soát
Việc phân chia ánh sáng có kiểm soát có thể đạt được thông qua việc điều chỉnh chính xác các đặc tính quang học của bề mặt được khắc.Tạo điều kiện thuận lợi cho việc thu nhỏ hơn nữa các đầu dò gamma.
Thiết kế độc đáo
Thiết kế độc đáoVí dụ như phép phân vùng Voronoi, có thể được sử dụng để...dễ dàng khắc trên các tinh thể nguyên khốiHơn nữa, sự phân bố ngẫu nhiên kích thước điểm ảnh có thể cho phép áp dụng các kỹ thuật nén tín hiệu, tận dụng lợi thế của việc chia sẻ ánh sáng rộng rãi.
Máy khắc laser dưới bề mặt
Cốt lõi của công nghệ tạo hình bằng laser dưới bề mặt nằm ở máy khắc laser. Những máy này sử dụngtia laser xanh công suất cao, được thiết kế đặc biệt choKhắc laser dưới bề mặt tinh thể.
CáiGiải pháp duy nhấtBạn sẽ cần mọi thứ cần thiết cho việc khắc laser dưới bề mặt.
Hỗ trợ6 cấu hình khác nhau
TừNgười đam mê quy mô nhỏ to Sản xuất quy mô lớn
Độ chính xác vị trí lặp lại at <10μm
Độ chính xác phẫu thuậtDùng để khắc laser 3D
Máy khắc laser tinh thể 3D(SSLE)
Dùng cho khắc laser dưới bề mặt,Độ chính xác là rất quan trọngDùng để tạo ra các hình khắc chi tiết và phức tạp. Tia laser được hội tụ.tương tác chính xácvới cấu trúc bên trong của tinh thể,Tạo hình ảnh 3D.
Di động, Chính xác & Tiên tiến
Thân máy laser nhỏ gọncho SSLE
Chống sốc & An toàn hơn cho người mới bắt đầu
Khắc pha lê nhanhtối đa 3600 điểm/giây
Khả năng tương thích tuyệt vờitrong Thiết kế