我國科學家在納米晶閃爍體研究方面取得重要突破
時間：2018-09-11 來源：科技部
X射線成像技術在醫學診斷、國防工業、核技術和輻射安全檢測等眾多領域均有重要應用。閃爍體材料是X射線技術應用中的核心器件。然而，常規閃爍體材料在高溫條件下煅燒合成，不僅價格昂貴，而且對X射線光子能量的轉化效率有限，同時其輻射發光波長也不易調控。因此，研究開發新型納米晶閃爍體有望克服X射線檢測與成像技術中的關鍵技術挑戰。
在納米研究國家重大科學研究計劃項目“鈣鈦礦型太陽電池的基礎研究”的支持下，西北工業大學黃維院士與新加坡國立大學劉小鋼教授、福州大學楊黃浩教授合作，制備了一類含有Cs和Pb的全無機鈣鈦礦納米晶閃爍體，對X射線具有非常高效的輻射發光響應。與傳統無機閃爍體不同，這類鈣鈦礦納米晶閃爍體通過溶液制備，合成溫度較低，因此可以產生X射線誘導的激發，通過對合成前驅體中陰離子的改變可實現在可見光區的可調諧。研究人員利用此特性制造柔性和高靈敏的X射線探測器，探測極限最低可達13 nGy s-1，是傳統醫學成像輻射劑量的1/400，大幅降低X射線在醫學診斷和X光機安全檢查等方面的輻射使用劑量，使得基于X射線的應用更加安全。
該研究成果對X射線閃爍體材料的發展與應用具有極為重要的科學意義，為實現閃爍體材料的性能調控提供了全新思路和途徑。這類鈣鈦礦納米晶閃爍體能夠促進X射線檢測技術與成像原理在醫學成像、國防工業、安全檢查和高能物理研究等眾多傳統領域的進一步發展，同時也在基于納米發光材料的新領域如光動力療法具有廣闊的應用前景。研究成果8月27日發表在《自然》雜志上。
