新技術(shù)

新型柔性X 射線成像技術(shù)有望突破國外技術(shù)限制推動高端X 射線影像設(shè)備的國產(chǎn)化

福州大學教授楊黃浩等人發(fā)現(xiàn)了一類高性能X 射線發(fā)光納米閃爍體長余輝材料，有望突破國外技術(shù)限制，推動高端X 射線影像設(shè)備的國產(chǎn)化。

自從一百多年前X 射線被發(fā)現(xiàn)，“X 光”就與人們的生活息息相關(guān)。從簡單的胸透到復雜的工業(yè)無損探傷，X 射線成像技術(shù)在許多領(lǐng)域發(fā)揮著巨大作用。X 射線影像技術(shù)在醫(yī)學診斷、安全檢查、工業(yè)無損探傷上具有廣泛而重要的應(yīng)用。目前，市面主流的X 射線影像設(shè)備為平板探測器，需要集成薄膜晶體管陣列(TFT)、非晶硅光電轉(zhuǎn)換層和閃爍體。

目前，我國高端X 射線醫(yī)學影像設(shè)備及關(guān)鍵元器件主要依賴于進口。但福州大學楊黃浩教授、陳秋水教授和新加坡國立大學劉小鋼教授等領(lǐng)銜的研究團隊研究發(fā)現(xiàn)的一類稀土納米閃爍體長余輝材料，有望改變這一局面。

“閃爍體是平板探測器的核心部件，其作用是將高能量X 射線光子轉(zhuǎn)為可見光。但目前，國產(chǎn)平板探測器包括高性能閃爍體材料在內(nèi)的核心部件絕大部分依靠進口。”福州大學化學學院研究員陳秋水說。

為攻克這一關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，楊黃浩教授、陳秋水教授團隊聯(lián)合新加坡國立大學劉小鋼教授團隊和香港理工大學黃勃龍教授進行攻關(guān)，發(fā)現(xiàn)了一類高性能X 射線發(fā)光納米閃爍體，并提出了高能量X 射線光子誘導缺陷產(chǎn)生長余輝發(fā)光的機理。該發(fā)光機制的建立對新型鹵化物長余輝材料的探索與合成具有指導意義。

他們的研究表明，稀土納米晶閃爍體具有尺寸易調(diào)控、無色透明、分散性良好、余輝性能優(yōu)異等特點。因此，研究團隊將其與柔性基底相結(jié)合，制備出透明、可拉伸、無需電子電路的柔性X 射線成像設(shè)備，實現(xiàn)了柔性、高分辨的全景X 射線成像，其成像空間分辨率相比傳統(tǒng)平板探測器具有明顯優(yōu)勢。福州大學科研人員突破X 射線成像技術(shù)瓶頸，制備出高效的納米閃爍體長余輝材料，據(jù)此研發(fā)新型柔性X 射線成像技術(shù)。未來，人們有望直接用手機拍攝X 光片

“想象一下，如果X 光機實現(xiàn)便攜化，就能造福更多人。比如，比賽中運動員受傷了，現(xiàn)場就能進行快速處理。這項技術(shù)將在國防軍工、應(yīng)急救援、乳腺成像、牙科全景成像、工業(yè)探傷、高能物理等領(lǐng)域展現(xiàn)巨大的潛力和應(yīng)用價值?！睏铧S浩教授說。

該研究打破傳統(tǒng)X 射線平板探測器的固有限制，為制備新一代柔性X 射線成像設(shè)備提供了新的思路和途徑，在便攜式X 射線探測器、乳腺成像、牙科全景成像、工業(yè)探傷、高能物理等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的潛力和應(yīng)用價值。研究成果已于《自然》期刊在線發(fā)表。

《自然》雜志的同期述評指出，長余輝發(fā)光納米晶體制造的柔性X 射線探測器能夠產(chǎn)生對高度彎曲的三維目標物進行高分辨成像，性能優(yōu)于商業(yè)化平板探測器。

目前，福大領(lǐng)銜的研究團隊正在進行跨學科合作，推進高端X 射線影像設(shè)備的國產(chǎn)化。