发布时间:2021-02-19 11:27 原文链接: Nature:高分辨X射线发光扩展成像机制获解析

  柔性平板探测器历来是X射线平板探测器开发的技术瓶颈,福州大学教授杨黄浩、陈秋水课题组提出了高能量X射线光子诱导缺陷产生长余辉发光的机理,打破传统X射线平板探测器的固有限制,为制备新一代柔性X射线成像设备提供了新思路和途径。2月18日,《自然》在线发表了他们的合作研究论文《高分辨X射线发光扩展成像》。

高分辨X射线发光成像

  医学影像设备元器件与光刻机、芯片、航空发动机等在2018年一并被媒体列为“卡住中国脖子的35项技术”。其中,X射线影像技术在医学诊断、安全检查、工业无损探伤上具有广泛而重要的应用。目前,大多数X射线平板探测器需要集成薄膜晶体管阵列、非晶硅光电转换层和闪烁体。但是,制造大面积、柔性的薄膜晶体管阵列和非晶硅光电转换层仍存在巨大的技术挑战,因此难以研制出柔性平板探测器。使用刚性的平板探测器难以实现曲面或者不规则目标物的三维X射线成像。

  为攻克这一技术瓶颈,杨黄浩、陈秋水及其合作者发现了一类高性能X射线发光纳米闪烁体,通过结合光谱技术、电子顺磁共振表征、热释光学曲线分析、密度泛函理论计算、同步辐射技术对晶格缺陷的本质展开研究,提出了高能量X射线光子诱导缺陷产生长余辉发光的机理。该发光机制的建立对新型卤化物长余辉材料的探索与合成具有指导意义。

  该研究表明,稀土纳米晶闪烁体具有尺寸易调控、无色透明、分散性良好、余辉性能优异等特点。因此,研究团队将其与柔性基底相结合,制备出透明、可拉伸、无需电子电路的柔性X射线成像设备。实现了柔性、高分辨的全景X射线成像,其成像空间分辨率大于20 lp/mm,相比传统平板探测器具有明显优势。

  据介绍,基于纳米闪烁体的柔性X射线成像设备具有制备工艺简单、便携式、成本低、成像性能优异等优势,在便携式X射线探测器、乳腺成像、牙科全景成像、工业探伤、高能物理等领域展现出巨大的潜力和应用价值。目前我国的高端X射线影像设备及关键零部件主要依赖进口。杨黄浩团队的成果标志着我国在柔性X射线成像技术方面进入国际先进行列,并有望突破国外的技术限制,推进高端X射线影像装备的国产化。

  《自然》同期发表述评指出,此项研究极大地推动了X射线成像技术发展。

相关文章

奥影与国家模检中心(广东)携手成立大湾区X射线工业CT联合创新实验室

2024年1月10日,奥影正式入驻国家模具产品质量检验检测中心(广东),双方宣布达成战略合作,并携手共建大湾区X射线工业CT联合创新实验室。双方将充分发挥各自在技术研发、市场应用、资源整合等方面的优势......

X射线粉末衍射结构精修

X射线衍射X射线衍射是一种利用X射线在晶体中的衍射现象来研究物质的物相和晶体结构的方法。X射线衍射的基本原理是根据布拉格方程,当一束单色X射线入射到晶体时,由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成,这些规......

X射线单晶衍射仪:探究物质结构的利器

X射线单晶衍射仪(X-raysinglecrystaldiffractometer),是一种利用X射线穿过单晶产生的衍射效应来测定晶体结构的实验方法,主要功能是测定晶体结构、分析晶体对称性以及研究未知......

X射线检测的多元化应用

工业是一个国家的立国之本,也是强国之基。新中国成立至今,中国工业在不断发展细化、沉淀,从一辆汽车,一架飞机的工业梦想,到门类齐全,品类紧凑的工业产品线,中国70年以来工业产值的增长始终驱动着本土化现代......

美国X射线激光器成功产生第一束X射线

美国SLAC国家加速器实验室新升级的直线加速器相干光源(LCLS)X射线自由电子激光器(XFEL),成功产生了第一束X射线。此次升级的X射线闪光每秒高达100万次,是其前身的8000倍,它改变了科学家......

大湾区大学(筹)无机类设备等科研设备采购项目,这家公司2174万中标!

大湾区大学(筹)无机类设备等科研设备采购项目,广东省中科进出口有限公司2174.87万元中标,详细信息如下:采购项目名称大湾区大学(筹)无机类设备等科研设备采购项目采购计划编号441901-2023-......

1300万!中国科学院上海药物研究所采购高分辨质谱仪

项目概况中国科学院上海药物研究所三合一高分辨质谱仪采购项目招标项目的潜在投标人应在www.oitccas.com获取招标文件,并于2023年12月20日13点30分(北京时间)前递交投标文件。一、项目......

外科故事丨阑尾里藏着“金豆子”?EDX快速分析揭开谜团!

导读近日,一名患者因右下腹部剧烈疼痛1天后前往上海优仕美地医疗就诊,经CT影像确诊为“粪石嵌顿导致急性阑尾炎”,医生建议即刻进行阑尾切除手术治疗,患者术后恢复良好24小时出院。看似普通的阑尾炎病例,实......

单细胞纳米药物及亚细胞结构无标记原位同步辐射成像技术获重要突破

11月13日,中国科学院国家纳米科学中心陈春英团队在《自然-实验手册》(NatureProtocols)上,发表了题为Insitulabel-freeX-rayimagingforvisualizin......

美国X射线激光器成功产生第一束X射线

美国劳伦斯伯克利国家实验室新升级的直线加速器相干光源(LCLS)X射线自由电子激光器(XFEL),成功产生了第一束X射线。此次升级的X射线闪光每秒高达100万次,是其前身的8000倍,它改变了科学家探......