柔性平板探測器歷來是X射線平板探測器開發(fā)的技術(shù)瓶頸，福州大學(xué)教授楊黃浩、陳秋水課題組提出了高能量X射線光子誘導(dǎo)缺陷產(chǎn)生長余輝發(fā)光的機(jī)理，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)備提供了新思路和途徑。2月18日，《自然》在線發(fā)表了他們的合作研究論文《高分辨X射線發(fā)光擴(kuò)展成像》。

X射線影像技術(shù)在醫(yī)學(xué)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，大多數(shù)X射線平板探測器需要集成薄膜晶體管陣列、非晶硅光電轉(zhuǎn)換層和閃爍體。但是，制造大面積、柔性的薄膜晶體管陣列和非晶硅光電轉(zhuǎn)換層仍存在巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)，因此難以研制出柔性平板探測器。使用剛性的平板探測器難以實(shí)現(xiàn)曲面或者不規(guī)則目標(biāo)物的三維X射線成像。

為攻克這一技術(shù)瓶頸，楊黃浩、陳秋水及其合作者發(fā)現(xiàn)了一類高性能X射線發(fā)光納米閃爍體，通過結(jié)合光譜技術(shù)、電子順磁共振表征、熱釋光學(xué)曲線分析、密度泛函理論計(jì)算、同步輻射技術(shù)，對晶格缺陷的本質(zhì)展開研究，提出了高能量X射線光子誘導(dǎo)缺陷產(chǎn)生長余輝發(fā)光的機(jī)理。該發(fā)光機(jī)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(dǎo)意義。

該研究表明，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(diǎn)。因此，研究團(tuán)隊(duì)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(shí)現(xiàn)了柔性、高分辨的全景X射線成像，相比傳統(tǒng)平板探測器具有明顯優(yōu)勢。

據(jù)介紹，基于納米閃爍體的柔性X射線成像設(shè)備具有制備工藝簡單、便攜式、成本低、成像性能優(yōu)異等優(yōu)勢，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(jià)值。目前，我國的高端X射線影像設(shè)備及關(guān)鍵零部件主要依賴進(jìn)口。楊黃浩團(tuán)隊(duì)的成果標(biāo)志著我國在柔性X射線成像技術(shù)方面進(jìn)入國際先進(jìn)行列，并有望突破國外的技術(shù)限制，推進(jìn)高端X射線影像裝備的國產(chǎn)化。

原文標(biāo)題：高分辨X射線發(fā)光擴(kuò)展成像機(jī)制獲解析

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