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日志

请关注一项有可能给数字射线技术带来新突破的科研成果

热度 44已有 1300 次阅读2017-10-15 21:26


请业内人士关注下面的新闻报道,一项由华中科技大学完成的科技项目,有可能给数字射线技术带来新的突破。未来有可能不仅在医学领域,还应该包括在工业领域,有更好的数字阵列探测器出现。

科技日报报道:武汉又现“钙钛矿”新成果,这回是“X射线探测器”

科技日报武汉10月13日电 记者刘志伟 通讯员王潇潇
记者从华中科技大学获悉,武汉光电国家实验室(筹)研发出一种新型钙钛矿辐射探测器,该探测器具有高灵敏度、低检测限、无铅化特点,其材料相比制造闪烁晶体所用的稀土材料更加低廉易制取,这一发明将使钙钛矿的应用拓展到医学成像领域。
9月30日,中国科技网以“这项‘诺奖’不管颁给谁,我们已走在世界前列”为题报道了武汉理工大学程一兵团队钙钛矿太阳能电池研究已走在世界前列的消息。经多家媒体转载后,在国内引起轰动,仅在人民日报客户端浏览量达到98.2万。
钙钛矿材料的发现被《科学》杂志评选为2013 年度国际十大科技突破之一。据介绍:钙钛矿材料,其实不含钙也不含钛,它是一类具有钙钛矿结构(ABX3)的铅基卤素半导体材料。因其具有优异的光电特性,易于吸收光并长距离输送电荷,成为太阳能电池领域的热门材料。世界各地科学家们借助这一发现竞相展开下一代新型光伏体系的研究。
华中科技大学唐江教授对科技日报记者说:事实上,在医学成像方面,钙钛矿同样大有用武之地。它可以把高能射线变成可以灵活处理的电脉冲信号,实现非常灵敏的探测与成像。目前,市面上的医学成像仪器核心部件主要采用高光输出的闪烁晶体,这类晶体熔点比较高,制备能耗很大,成本也比较高,还必须配合光电转换器件使用。钙钛矿则更加便宜且易制取。钙钛矿无铅化可以避免在制备、提取等一系列工艺中产生的潜在环境污染,也不会对人体健康造成伤害。
一直致力于非铅钙钛矿材料的开发及其在光电器件方面应用的唐江团队此次将铅基钙钛矿中的铅替换为银和铋,通过简单溶液法在低温下制备出铯银铋溴单晶,从而避免铅的使用。通过系统优化,最终制备的器件综合性能达到甚至部分超过铅基钙钛矿和目前商用的非晶硒探测器水平。
由武汉光电实验室唐江的材料研究团队与谢庆国的高端医疗仪器研究团队合作开发的成果于10月2日以《具有低检测限的铯银铋溴单晶X射线探测器》为题发表在光电领域权威杂志《自然·光子学》上。
论文共同通讯作者唐江教授,牛广达副研究员和论文共同第一作者邓贞宙博士认为,非铅钙钛矿材料不含剧毒元素铅,也不需要传统闪烁晶体需要的昂贵稀土元素,可以显著降低X射线探测与成像的材料成本。更重要的是,具有低检测限的X射线直接探测器不仅能够减少医学成像和安检过程中使用的X射线剂量,从而降低辐射导致的患癌几率,同时也能提升成像系统空间分辨率,有希望实现疾病的早期检测,应用前景广阔。
在医学仪器领域深耕多年的数字PET发明人谢庆国教授认为,尽管国内高端医疗器械市场已进入高速发展期,但关键基础材料、核心基础零部件仍是高端医疗器械进一步发展的痛点。若将无铅钙钛矿应用到高端医疗器械的核心部件开发中,将能减少中国高端医疗仪器对稀土这种战略资源的依赖和需求,增强高端医疗产业的工业基础能力,形成从新材料到新部件到新装备的创新闭环,实现高端医疗产业的跨越式发展。

长江日报题为华科大研发新型探测器:拍胸片可少四成X射线伤害 的报道中说

华中科技大学生科院肖鹏教授介绍,目前市面上的医学成像仪器核心部件主要采用高光输出的闪烁晶体,其主要原料为两种稀土,价格等同于同体积的黄金,若使用钙钛矿材料每毫升只需要20多元,价格只有原材料的十分之一。使用钙钛矿不仅更加便宜易制取,而且钙钛矿无铅化可以避免在制备、提取等一系列工艺中产生的潜在环境污染,避免对人体健康造成伤害。

论文共同通讯作者唐江教授,牛广达副研究员和论文共同第一作者邓贞宙博士认为,更重要的是,具有低检测限的X射线直接探测器不仅能够减少医学成像和安检过程中使用的X射线剂量至少40%以上,从而降低辐射导致的患癌几率,同时也能提升成像系统空间分辨率,有希望实现疾病的早期检测,应用前景广阔。



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发表评论 评论 (2 个评论)

回复 xcc0427 2017-12-12 14:28
无损检测需要新技术,新发现!
回复 taynt 2018-2-1 11:15
  

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