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自供电的X射线检测器有望改变医学成像技术现状

2020-04-20

美国Los Alamos国家实验室和Argonne国家实验室的研究人员合作研发了一个新的X射线检测器原型,可显着减少辐射暴露和相关的健康风险,有望改变医学成像技术的现状,同时也提高了安全扫描仪和研究应用方面成像的分辨率。

Los Alamos国家实验室的博士后研究员Hsinhan(Dave)Tsai说:“ 检测器原型核心的钙钛矿材料可以用低成本的制造技术来生产。因此这是一种经济高效、高度灵敏、自供电的检测器,可以从根本上改善现有的X射线检测器,并有可能导致许多无法预料的应用。”该检测器以围绕钙钛矿矿物薄膜构建的结构取代了硅基技术,因此灵敏度是传统硅基检测器的一百倍。此外,新型钙钛矿检测器不需要外部电源即可响应X射线产生电信号。

 

高灵敏度的钙钛矿检测器可以用于牙科和医学图像,这些图像仅需要常规X射线成像所需要的很小一部分曝光即可。减少接触可降低患者和医务人员的风险。由于钙钛矿检测器可以做得很薄因此它们能够为高分辨率的图像提供更高的分辨率,这将改善医学评估和诊断。能耗更低、分辨率更高的检测器还可以彻底改变安全扫描仪和X射线研究应用中的成像技术。

由于钙钛矿富含铅和碘等重元素,因此在钙钛矿中更容易吸收和检测到易通过硅的x射线。 因此,钙钛矿的性能明显优于硅,特别是在检测高能X射线方面。当要在诸如同步加速器光源之类的高能量研究设施中监视X射线时,这是非常重要的优势。

钙钛矿膜可以通过喷涂溶液沉积在表面上,该溶液可以固化并形成薄薄的镀层,因此,与需要在真空条件下高温金属沉积的硅基检测器相比,该薄层检测器的生产要容易得多且便宜得多。Tsai说:“我们可以使用喷墨类型的系统来打印大型检测器。这使我们能够用廉价、更高分辨率的钙钛矿替代品来替代价值50万美元的硅检测器阵列。”

除了可以在X射线检测器中使用钙钛矿薄层以外,如果较厚的层包括一个小的电压源,它们也可以很好地工作。这表明它们的有用能量范围可以从X射线扩展到低能伽马射线。
 

来源:电子发烧友网