X射線輻射發(fā)光技術(shù)的多維應(yīng)用探討

閃爍體是一種當(dāng)被電離輻射激發(fā)之后會(huì)表現(xiàn)出發(fā)光特性的材料，是將高能轉(zhuǎn)換為可見光的一種典型光電轉(zhuǎn)換材料，可用于輻射探測和安全防護(hù)。在醫(yī)學(xué)上，閃爍體是核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備比如X光、CT等檢查設(shè)備的核心部件。同時(shí)，在行李安檢、集裝箱檢查、大型工業(yè)設(shè)備無損探傷、石油測井、放射性探測、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域，閃爍體都發(fā)揮著不可替代的作用。

北京卓立漢光儀器有限公司擁有中國人民共和國環(huán)境部核準(zhǔn)的輻射安全許可證（證書編號(hào)：Q0121），可為用戶提供一系列安全可靠的X射線輻射發(fā)光多維測試解決方案。方案集成防護(hù)鉛箱為測試人員提供安全保障，輻射防護(hù)滿足國標(biāo)《X射線衍射儀和熒光分析儀衛(wèi)視防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ115-2023）要求。系統(tǒng)可進(jìn)行光譜測試功能、成像測試及余輝測試，此外可以加載低溫恒溫器、輻射劑量表等測試附件進(jìn)行更多功能的拓展。

X射線成像

分辨率大于20pl/mm      手機(jī)充電頭成像   密碼狗成像  

穩(wěn)態(tài)瞬態(tài)X射線輻射發(fā)光

         CsI X射線輻射發(fā)光光譜   無機(jī)氧化物X射線輻射發(fā)光壽命曲線

應(yīng)用案例盤點(diǎn)

（以下文章中X射線測試相關(guān)數(shù)據(jù)使用卓立漢光X射線輻射熒光樣品測試系統(tǒng)得到）

時(shí)間維度的多色演變體系

多色發(fā)光材料在多通道生物檢測、高密度信息存儲(chǔ)、多維度顯示以及多功能光電器件等領(lǐng)域具有重要的科學(xué)與應(yīng)用價(jià)值。中國計(jì)量大學(xué)光電學(xué)院徐時(shí)清教授/雷磊團(tuán)隊(duì)報(bào)道了兩種通用方法對(duì)時(shí)間維度的多色體系演變進(jìn)行調(diào)控。第一種是核@殼結(jié)構(gòu)的氟化物納米粒子，在受到X射線激發(fā)后，可形成時(shí)間依賴的余輝顏色演變過程。另一種是核@殼@殼結(jié)構(gòu)的氟化物納米粒子，同時(shí)具備X射線激發(fā)余輝（XEA）、上轉(zhuǎn)換（UC）和下轉(zhuǎn)移（DS）的發(fā)光特點(diǎn)，能形成不同波長激發(fā)條件下的時(shí)間顏色演變。

XEA材料在多維顯示器件中的潛在應(yīng)用

Nature Communications, volume 13, Article number: 5739 (2022)

柔性X射線探測器

柔性X射線探測器能夠用于高度彎曲目標(biāo)物的三維成像，成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)。稀土摻雜氟化物納米材料具有X射線激發(fā)多色余輝發(fā)光特征，適用于柔性X射線探測與延時(shí)三維(3D)成像應(yīng)用，且能夠避免實(shí)時(shí)X射線輻照產(chǎn)生的熒光信號(hào)干擾。中國計(jì)量大學(xué)光電學(xué)院徐時(shí)清教授團(tuán)隊(duì)在低劑量柔性X射線成像技術(shù)領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)了雙異質(zhì)核殼界面，不僅能夠抑制激活離子到表面缺陷的能量傳遞過程，降低稀土激活離子無輻射弛豫幾率，還能夠有效降低界面Frenkel缺陷形成能，促進(jìn)陷阱能級(jí)的形成并大幅增強(qiáng)余輝發(fā)光。團(tuán)隊(duì)還研制出基于Y@Lu/Gd/Tb@Y納米晶的柔性薄膜X射線探測器件，彎曲幅度接近180度，拉伸幅度大于200%, 在300-800nm范圍內(nèi)的光透過率大于90%。

X射線延時(shí)3D成像

Nature Communications, volume 15, Article number: 1140 (2024)

低劑量高分辨率X射線成像

鉛基鈣鈦礦納米晶體（如CsPbX3）因其低成本、低溫合成性和優(yōu)異的光電性能被視為潛在替代材料。然而，鉛的毒性和材料本身的不穩(wěn)定性限制了其廣泛應(yīng)用。廣西大學(xué)物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院林濤博士團(tuán)隊(duì)研究人員探索采用采用無鉛的銅(I)鹵化物構(gòu)造新型閃爍體。與納米晶體相比，單晶銅(I)鹵化物單晶在結(jié)構(gòu)缺陷密度低、發(fā)光光子散射效應(yīng)小等方面具有顯著優(yōu)勢，這對(duì)實(shí)現(xiàn)低劑量高分辨率X射線成像至關(guān)重要。

無鉛鈣鈦礦閃爍體的X射線成像

J. Mater. Chem. C, 2024,12, 922-929