作者詹姆斯·里欧登,洛斯阿拉莫斯国家实验室 由二维钙钛矿薄膜制成的x光检测器将x光光子转换成电信号,而不需要外部电源,并且比传统检测器灵敏一百倍
信用:洛斯阿拉莫斯国家实验室 由于洛斯阿拉莫斯国家实验室和阿尔贡国家实验室研究人员的合作,一种新的X射线探测器原型正处于医学成像革命的边缘,辐射暴露和相关健康风险大幅降低,同时也提高了安全扫描仪和研究应用的分辨率。
洛斯阿拉莫斯国家实验室奥本海默博士后蔡信汉(戴夫)说:“我们探测器原型的核心钙钛矿材料可以用低成本制造技术生产。”
“其结果是一种高性价比、高灵敏度和自供电的探测器,可以从根本上改进现有的x光探测器,并有可能导致大量不可预见的应用
" 这种探测器取代了硅基技术,在矿物钙钛矿薄膜周围构建了一种结构,其灵敏度比传统的硅基探测器高一百倍
此外,新的钙钛矿探测器不需要外部电源来响应x光产生电信号
高灵敏度钙钛矿探测器可以实现牙科和医学成像,只需要常规x光成像的极小一部分曝光时间
减少暴露会降低患者和医务人员的风险
钙钛矿探测器可以做得非常薄,这一事实使它们能够为高度详细的图像提供更高的分辨率,这将导致医疗评估和诊断的改进
低能量和高分辨率的探测器也将彻底改变x光研究应用中的安全扫描仪和成像技术
因为钙钛矿富含重元素,例如铅和碘,所以容易穿过硅而不被检测到的x光更容易在钙钛矿中被吸收和检测到
因此,钙钛矿明显优于硅,尤其是在探测高能x光方面
当涉及到在高能研究设施(如同步加速器光源)监测x光时,这是一个至关重要的优势
钙钛矿薄膜可以通过喷涂溶液沉积在表面,固化后留下薄层材料。因此,薄层检测器比硅基检测器更容易制造,成本也更低,硅基检测器需要在真空条件下进行高温金属沉积
“潜在的,我们可以使用喷墨类型的系统来打印大规模的探测器,”蔡说
“这将使我们能够用价格低廉、分辨率更高的钙钛矿替代物取代价值50万美元的硅探测器阵列
" 除了在x光检测器中使用薄层钙钛矿的前景之外,如果使用小电压源,较厚的层也能很好地工作
这表明它们的有用能量范围可以从x光扩展到低能γ射线
这项研究发表在《科学进展》杂志上
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