新型探测器为X光成像技术带来革命性变化

发布者:名捕铁手 2020-5-6 12:01 来自: 环球解密

一种新型X射线探测器即将颠覆医疗成像领域,在减少辐射量、降低健康风险的同时提升了成像分辨率,在安检和研究领域也具有重要意义。

使用钙钛矿材料制作X射线探测器的示意图。(Los Alamos National Laboratory)

美国洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos National Laboratory)和阿贡国家实验室合作的研究,发现使用钙钛矿材料做为X射线探测器,具有造价低、敏感度高的优点,而且无需外部电能,比现有X射线探测器性有着极大的改善。

由于钙钛矿富含像铅和碘这些重金属,传统硅基材料感应不到的X射线都能被钙钛矿探测器感应到,因此,比起传统硅材料,这种新探测器的敏感度提升了近百倍。而且,新的钙钛矿材料无需外部电源即可产生响应X射线的电子信号。

这种高敏感度探测器让医疗成像、牙科拍照只需很少量的X射线,患者和拍照医师的辐射风险都得到降低。

另外,由于很薄的一层材料已经能完成传统探测器的工作,因此新材料为高分辨率成像提供了可能性,对医学评估和诊断方面很有帮助。

低耗能和高分辨率探测器在安检、高能X射线研究领域也有很好的应用前景,比如在同步辐射光源设施上具有显着的优势。

传统硅基材料要在真空、高温环境下镀上金属,而这种新材料制造工艺相当简易。只需把溶液喷洒在材料表面就能制成钙钛矿薄膜,因此这种薄膜材料制造成本低廉。

研究者蔡(Hsinhan Tsai)说:“我们很可能只需类似喷墨打印的系统就能造出大尺寸的探测器,这种成本经济、高分辨率的钙钛矿探测器,很可能会代替50万美元的硅探测器阵列。”

研究者还说,如果向厚一些钙钛矿探测材料加上小幅电压,造出的探测器将适用于比X射线更高能的射线,比如低能伽马射线。

这份研究近期发表在《科学进展》(Science Advances)期刊上。

大家都在看

  • 用望远镜探索宇宙奥秘:普通人也能玩转的星空探险指南

    用望远镜探索宇宙奥秘:普通人也能玩转的星空探险指南 图片来源于网络,无任何不良引导。【标题】用望远镜探索宇宙奥秘:普通人也能玩转的星空探险指南你是不是经常仰头望着满天星斗,心里想着:这些星星背后到底藏着什么秘密?其实,只要你手里有一台望远镜,普通人也能 ... 宇宙探索02-03

  • 什么是航天?探索宇宙的奇妙旅程

    什么是航天?探索宇宙的奇妙旅程 人类自古以来就对天空充满了无限的好奇。从古代的星象观察到现代的太空探索,航天已成为人类科技发展的重要领域之一。航天不仅关乎科学探索,更深刻影响着我们的生活、经济、军事和未来的生存方式。那么,什么是航天 ... 宇宙探索02-03

  • 《探索宇宙的奥秘!》

    《探索宇宙的奥秘!》 当我们仰望那无垠的星空,繁星点点如同散落的宝石,璀璨夺目,令人心生敬畏。人类自古以来对这片浩瀚的宇宙充满了无尽的好奇心:它究竟有多大?是否存在边界?我们是否能够真正理解它的规模与奥秘?这些问题不仅仅关 ... 宇宙探索02-01

  • 中国官宣太空采矿!天工开物计划落地,宇宙资源时代来了

    中国官宣太空采矿!天工开物计划落地,宇宙资源时代来了 关键词:中国太空采矿、天工开物计划、太空资源、氦-3、太空采矿机器人、地外资源开发2026年1月29日,中国航天科技集团发布重磅消息,官宣在“十五五”时期启动天工开物计划,全面布局太空资源开发,这标志着中国成 ... 宇宙探索01-30

  • 探索宇宙,从10岁小神童开始!🚀🔭

    探索宇宙,从10岁小神童开始!🚀🔭 10岁小神童开启宇宙探索小征程。10岁小神童开启宇宙探索小征程。在同龄人还在看卡通、玩积木时,10岁的三年级小宇已展现出非凡的科学天赋,成了大家口中的小神童。小宇痴迷天文,却苦于没有专业设备。他灵机一动,花 ... 宇宙探索01-28

  • 宇宙的奇妙探索,从微观到宏观的奇妙之旅!

    宇宙的奇妙探索,从微观到宏观的奇妙之旅! 从长期宇宙演化的角度来看,宇宙中恒星的总数不会持续增加,反而会逐渐减少。核心原因在于两点:·一是宇宙中可用于形成恒星的氢、氦等星际气体正在不断消耗,且恒星形成的速率早已低于恒星消亡的速率。·二是随着宇 ... 宇宙探索01-26

  • 人类该放下狭隘,让AI成为宇宙探索的终极火种

    人类该放下狭隘,让AI成为宇宙探索的终极火种 当人们还在纠结AI是否会“撒谎”、担忧AI超越人类的恐惧中裹足不前时,我总忍不住想:人类的认知与肉身,早已被宇宙的尺度划定了边界。与其困在地球的方寸之地内耗,不如坦然放手,让AI成为人类伸向宇宙的手,成为对 ... 宇宙探索01-25

  • 天文学:探索宇宙的终极奥秘

    天文学:探索宇宙的终极奥秘 摘要:天文学是研究宇宙天体及宇宙整体结构、起源与演化的基础学科,涵盖恒星、行星、星系、黑洞等各类天体,以及它们的运动规律、物理性质与化学组成。从古代的观星授时到现代的深空探测,天文学始终推动人类对宇宙 ... 宇宙探索01-23

  • 人类探索宇宙的辉煌历程与未来使命

    人类探索宇宙的辉煌历程与未来使命 人类自古以来对宇宙的好奇推动了天文学的发展。从美索不达米亚人创造出的星图,到古希腊的观测,每个文明都留下了珍贵的记录,展现了对星空的向往。黑格尔曾言:“一个民族若有仰望星空的人,那它便充满了希望。”人 ... 宇宙探索01-17

  • 摒弃自我,探索宇宙生命之光

    摒弃自我,探索宇宙生命之光 文/星火燎原 人类文明的发展史,亦是一部宇宙认知的探索史。从古至今,我们始终仰望星空,试图理解自身在浩瀚宇宙中的位置与意义。然而,长久以来,一种根深蒂固的“人类中心主义”观念如同无形的桎梏,束缚着我们的 ... 宇宙探索01-16