X射線成像技術在醫(yī)學診斷、國防工業(yè)、核技術和輻射安全檢測等眾多領域均有著重要的應用。

    西北工業(yè)大學黃維院士、新加坡國立大學教授劉小鋼與福州大學教授楊黃浩帶領合作團隊，在X射線閃爍體研究領域取得了突破性進展，他們發(fā)現(xiàn)了一類全無機鈣鈦礦納米晶閃爍體對X射線具有的輻射發(fā)光響應。相關研究成果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。在醫(yī)學上，閃爍體是核醫(yī)學影像設備比如X光、CT等檢查設備的核心部件。此外，它在國防工業(yè)、安檢、核安全、天文探索等領域也有著廣泛而重要的應用。

    “常規(guī)閃爍體一般是在高溫條件下煅燒合成，不僅價格昂貴，而且對X射線光子能量的轉化效率有限，其輻射發(fā)光性能很難在可見光區(qū)調(diào)諧”，論文作者、新加坡國立大學化學系博士后陳秋水告訴《中國科學報》記者，研究表明，含重原子銫和鉛的全無機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，同時存在的三重態(tài)發(fā)光特征、可調(diào)控的電子能級結構以及較快的輻射發(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，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)學診斷和X光機安全檢查等方面的輻射使用劑量，使得基于X光的應用更加安全。

    X射線探測技術裝備應用廣泛，尤其在精密加工等技術領域有著較高的要求。“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，推動產(chǎn)業(yè)應用。”陳秋水說。