可打印的有机金属矿使大面积,低剂量X射线成像成为可能
Yong Churl Kim1, Kwang Hee Kim1, Dae-Yong Son2
1Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT), Samsung Electronics Materials Research Complex, Youngtong, Suwon 443-803, South Korea.
Nature
|October 6, 2017
概括
研究人员开发了可打印的矿膜,用于低剂量X射线成像探测器. 这种全解决方案方法实现了高灵敏度,超越了医疗X射线应用当前的技术.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 医学成像技术 医学成像技术
- 固态物理 固态物理
背景情况:
- 医学X射线成像需要在低辐射剂量下运行的数字平面探测器,以尽量减少健康风险.
- 有机-无机混合矿由于其光电子特性,显示出其作为敏感X射线探测器光导材料的前景.
- 目前制造大面积,厚厚的矿薄膜的局限性阻碍了它们与用于X射线检测的薄膜晶体管 (TFT) 阵列的集成.
研究的目的:
- 开发一种基于全溶液的合成路径,用于生产适用于X射线探测器应用的可打印,大粒度矿膜.
- 为了证明将这些矿薄膜集成到TFT阵列中以实现高灵敏度,低剂量X射线成像的可行性.
- 为了实现X射线检测灵敏度明显高于现有的检测器技术.
主要方法:
- 基于全溶液的方法被用来合成可打印的多晶矿膜,具有大,利的面孔粒.
- 830微米厚的矿膜被集成到传统的TFT基板中,以及聚合物/矿复合材料中间层.
- 检测器的性能使用100千伏的制动辐射X射线源进行评估,测量灵敏度和成像能力.
主要成果:
- 合成的矿膜表现出与单晶相似的形态和光电子特性.
- 探测器达到高灵敏度高达11μC mGyair-1 cm-2,超过当前探测器超过一个数量级.
- 使用基于矿的TFT探测器证明了成功的X射线成像,展示了其对实际应用的潜力.
结论:
- 基于全溶液的矿探测器可实现高灵敏度,低剂量X射线成像,解决医疗诊断中的关键需求.
- 这项技术为开发用于更广泛的辐射成像,传感和能量收集应用的先进光导装置提供了途径.
- 这些矿膜的可打印性质和高性能代表了与传统真空加工材料相比的显著进步.
