光电成像探测器


光电成像探测器

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一种新型X射线探测器即将颠覆医学成像领域 。它可以减少辐射量和健康风险,同时提高成像分辨率 。在安检研究领域也具有重要意义 。
钙钛矿材料X射线探测器示意图 。(洛斯阿拉莫斯国家实验室)
洛斯阿拉莫斯国家实验室和阿贡国家实验室的合作研究发现,使用钙钛矿材料作为X射线探测器具有成本低、灵敏度高等优点,而且不需要外加电能,大大提高了现有X射线探测器的性能 。
由于钙钛矿富含铅、碘等重金属,传统硅基材料无法感知的X射线可以被钙钛矿探测器感知 。因此,这种新型探测器的灵敏度比传统硅材料提高了近百倍 。而且,新的钙钛矿材料可以在没有外部电源的情况下响应X射线产生电子信号 。
这种高灵敏度的探测器使得医学成像和牙科摄影只需要少量的X射线,患者和摄影师的辐射风险降低 。
此外,由于薄薄的一层材料已经可以完成传统探测器的工作,新材料为高分辨率成像提供了可能,这对于医学评估和诊断非常有帮助 。
低能耗、高分辨率的探测器在安检、高能X射线研究等领域也有很好的应用前景,比如在同步辐射光源设施中就有明显的优势 。
传统的硅基材料需要在真实空的高温环境下镀上金属,但这种新材料的制造工艺相当简单 。钙钛矿薄膜可以通过将溶液喷涂在材料表面制成,因此这种薄膜材料的制造成本较低 。
hsin HanTsai研究员说:“我们很可能仅仅通过一个类似于喷墨打印的系统就能够建造一个大尺寸的探测器 。这种具有成本效益和高分辨率的钙钛矿探测器有可能取代价值50万美元的硅探测器阵列 。”
该研究人员还表示,如果在较厚的钙钛矿探测材料上施加较小的电压,制成的探测器将适用于比X射线能量更高的射线,如低能γ射线 。
【光电成像探测器】这项研究最近发表在《科学进展》杂志上 。

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