????西安新聞網(wǎng)訊（西安晚報記者任娜 實習生 郭蕊曹亮）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。近日，西北工業(yè)大學黃維院士團隊與新加坡國立大學劉小鋼教授、福州大學楊黃浩教授帶領下的國際合作團隊在研究中發(fā)現(xiàn)了一類全無機鈣鈦礦納米晶閃爍體，對x射線具有非常高效的輻射發(fā)光響應。8月27日，這一研究成果在著名的《自然》雜志在線發(fā)表。
據(jù)悉，在西北工業(yè)大學（西安）柔性電子研究院黃維院士與新加坡國立大學劉小鋼教授（西北工業(yè)大學長江講座教授）以及福州大學楊黃浩教授帶領下的國際合作團隊在x射線閃爍體研究領域取得了突破性的重大進展。在長期研究的基礎上，他們發(fā)現(xiàn)了一類全無機鈣鈦礦納米晶閃爍體，與傳統(tǒng)閃爍體相比，這類納米晶制備而成的閃爍體對x射線具有非常高效的輻射發(fā)光響應。研究團隊不僅實現(xiàn)了基于該新型閃爍體的彩色輻射發(fā)光顯示，還證實了該納米材料在超靈敏x射線檢測和高分辨x射線成像技術(shù)領域的應用。
據(jù)了解，x射線成像技術(shù)在醫(yī)學診斷、國防工業(yè)、核技術(shù)和輻射安全檢測等眾多領域均有著重要的應用。閃爍體材料是x射線技術(shù)應用中的核心器件，它可將高能x光子轉(zhuǎn)化為低能量的可見光，以實現(xiàn)x射線檢測與成像。然而，目前絕大多數(shù)的閃爍體材料不僅價格昂貴，而且對x射線光子能量的轉(zhuǎn)化效率有限，同時其輻射發(fā)光波長也不易調(diào)控。為此，研究開發(fā)新型納米晶閃爍體有望克服x射線檢測與成像技術(shù)中的關鍵技術(shù)挑戰(zhàn)。
針對這一世界性的重大科學難題展開研究，合作團隊在研究中發(fā)現(xiàn)，含有銫和鉛重原子成分的鈣鈦礦納米晶閃爍體具有較強的x射線吸收能力、高效的三重態(tài)發(fā)光特征、可調(diào)控的電子能級結(jié)構(gòu)以及較快的輻射發(fā)光速率?；谶@類無機材料的本征特性，利用納米合成技術(shù)，合作團隊實現(xiàn)了對x射線光子的高效轉(zhuǎn)化和發(fā)光顏色的精細調(diào)控，為多彩輻射發(fā)光顯示技術(shù)和超靈敏x射線檢測與成像技術(shù)發(fā)展提供堅實的基礎。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，可極大地提高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。
據(jù)介紹，黃偉院士團隊等國際團隊的研究成果對x射線閃爍體材料的發(fā)展與應用具有極為重要的科學意義，為實現(xiàn)閃爍體材料的性能調(diào)控提供了全新思路和途徑。這類鈣鈦礦納米晶閃爍體的出現(xiàn)，不僅能夠大大促進x射線檢測技術(shù)與成像原理在醫(yī)學成像、國防工業(yè)、安全檢查和高能物理研究等眾多傳統(tǒng)領域的進一步發(fā)展，同時也在基于納米發(fā)光材料的新興領域如光動力療法具有廣闊的應用前景。

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