X射線成像技術(shù)在醫(yī)學(xué)診斷、國防工業(yè)、核技術(shù)和輻射安全檢測等眾多領(lǐng)域均有著重要的應(yīng)用。

    西北工業(yè)大學(xué)黃維院士、新加坡國立大學(xué)教授劉小鋼與福州大學(xué)教授楊黃浩帶領(lǐng)合作團(tuán)隊(duì)，在X射線閃爍體研究領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展，他們發(fā)現(xiàn)了一類全無機(jī)鈣鈦礦納米晶閃爍體對X射線具有的輻射發(fā)光響應(yīng)。相關(guān)研究成果8月27日發(fā)表在《自然》雜志上。

    閃爍體是一類吸收高能粒子或射線后能夠發(fā)光的材料，可用于輻射探測和安全防護(hù)。在醫(yī)學(xué)上，閃爍體是核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備比如X光、CT等檢查設(shè)備的核心部件。此外，它在國防工業(yè)、安檢、核安全、天文探索等領(lǐng)域也有著廣泛而重要的應(yīng)用。

    “常規(guī)閃爍體一般是在高溫條件下煅燒合成，不僅價(jià)格昂貴，而且對X射線光子能量的轉(zhuǎn)化效率有限，其輻射發(fā)光性能很難在可見光區(qū)調(diào)諧”，論文作者、新加坡國立大學(xué)化學(xué)系博士后陳秋水告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者，研究表明，含重原子銫和鉛的全無機(jī)鈣鈦礦納米晶閃爍體可在低溫溶液相中制備，工藝簡單、成本低、可有效吸收X射線，同時(shí)存在的三重態(tài)發(fā)光特征、可調(diào)控的電子能級結(jié)構(gòu)以及較快的輻射發(fā)光速率。

    X射線、CT、環(huán)境輻射監(jiān)測、高能射線探測等，其原理是利用光子流作為射線源，射線穿透人體或物質(zhì)，而后直接被探測器接收而形成影像。因此，探測器系統(tǒng)對射線的接收程度非常關(guān)鍵。

    研究人員利用鈣鈦礦納米晶閃爍體特征制造出的柔性和高靈敏的X—射線探測器，探測極限低數(shù)值是典型醫(yī)學(xué)X射線成像使用劑量的1/400。

    此外，該類鈣鈦礦納米晶閃爍體的發(fā)現(xiàn)為制備大面積柔性閃爍體膜提供了可能性，可極大提高X射線檢測與成像靈敏度，降低X射線在醫(yī)學(xué)診斷和X光機(jī)安全檢查等方面的輻射使用劑量，使得基于X光的應(yīng)用更加安全。

    X射線探測技術(shù)裝備應(yīng)用廣泛，尤其在精密加工等技術(shù)領(lǐng)域有著較高的要求。“下一步需要解決的問題是提高閃爍體薄膜成型、組裝和集成技術(shù)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。”陳秋水說。