福州大學教授楊黃浩等人發(fā)現(xiàn)了一類高性能X射線發(fā)光納米閃爍體長余輝材料,有望突破國外技術(shù)限制,推動高端X射線影像設備的國產(chǎn)化。
X射線影像技術(shù)在醫(yī)學診斷、安全檢查、工業(yè)無損探傷上具有廣泛而重要的應用。目前,市面主流的X射線影像設備為平板探測器,需要集成薄膜晶體管陣列(TFT)、非晶硅光電轉(zhuǎn)換層和閃爍體。
“閃爍體是平板探測器的核心部件,其作用是將高能量X射線光子轉(zhuǎn)為可見光。但目前,國產(chǎn)平板探測器包括高性能閃爍體材料在內(nèi)的核心部件絕大部分依靠進口。”福州大學化學學院研究員陳秋水說。
經(jīng)過長期研究,科研人員制備出新型的稀土納米閃爍體長余輝材料,提出了高能量X射線光子誘導缺陷產(chǎn)生長余輝發(fā)光的機理。這種閃爍體具有尺寸易調(diào)控、無色透明、分散性良好、余輝性能優(yōu)異等特點。
研究團隊將其與柔性基底相結(jié)合,制備出透明、可拉伸、無需電子電路的柔性X射線成像設備。相比傳統(tǒng)平板探測器,其成像空間分辨率具有明顯優(yōu)勢。
該課題由福州大學與新加坡國立大學、香港理工大學合作完成,研究成果于《自然》期刊在線發(fā)表。
《自然》的同期述評指出,長余輝發(fā)光納米晶體制造的柔性X射線探測器能夠產(chǎn)生對高度彎曲的三維目標物進行高分辨成像,性能優(yōu)于商業(yè)化平板探測器。
目前,研究團隊正在進行跨學科合作,推進高端X射線影像設備的國產(chǎn)化。