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我国科学家在纳米晶闪烁体研究方面取得重要突破

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-09-12  来源:科技部  浏览次数:104
核心提示:X射线成像技术在医学诊断、国防工业、核技术和辐射安全检测等众多领域均有重要应用。闪烁体材料是X射线技术应用中的核心器件。然
      X射线成像技术在医学诊断、国防工业、核技术和辐射安全检测等众多领域均有重要应用。闪烁体材料是X射线技术应用中的核心器件。然而,常规闪烁体材料在高温条件下煅烧合成,不仅价格昂贵,而且对X射线光子能量的转化效率有限,同时其辐射发光波长也不易调控。因此,研究开发新型纳米晶闪烁体有望克服X射线检测与成像技术中的关键技术挑战。

     在纳米研究国家重大科学研究计划项目“钙钛矿型太阳电池的基础研究”的支持下,西北工业大学黄维院士与新加坡国立大学刘小钢教授、福州大学杨黄浩教授合作,制备了一类含有Cs和Pb的全无机钙钛矿纳米晶闪烁体,对X射线具有非常高效的辐射发光响应。与传统无机闪烁体不同,这类钙钛矿纳米晶闪烁体通过溶液制备,合成温度较低,因此可以产生X射线诱导的激发,通过对合成前驱体中阴离子的改变可实现在可见光区的可调谐。研究人员利用此特性制造柔性和高灵敏的X射线探测器,探测极限最低可达13 nGy s-1,是传统医学成像辐射剂量的1/400,大幅降低X射线在医学诊断和X光机安全检查等方面的辐射使用剂量,使得基于X射线的应用更加安全。

     该研究成果对X射线闪烁体材料的发展与应用具有极为重要的科学意义,为实现闪烁体材料的性能调控提供了全新思路和途径。这类钙钛矿纳米晶闪烁体能够促进X射线检测技术与成像原理在医学成像、国防工业、安全检查和高能物理研究等众多传统领域的进一步发展,同时也在基于纳米发光材料的新领域如光动力疗法具有广阔的应用前景。研究成果8月27日发表在《自然》杂志上。
 
 
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