基于测量和蒙特卡洛模拟的MAPbBr3直接转换X射线探测器的响应特征
Feng Qin1,2, Rui Zhao2, Wei Feng Zhu2,3
1China Jiliang University, Hangzhou, 310018, China.
Heliyon
|August 14, 2023
概括
金属化物矿 (MAPbBr3) 晶体显示出用于医学成像的高X射线检测灵敏度. 模拟显示,MAPbBr3晶体与CdTe和α-Se相比,具有更高的性能,为先进的探测器铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 医学物理 医学物理
- 探测器技术 探测器技术
背景情况:
- 医学诊断成像需要更高的X射线探测器性能.
- 开发灵敏,高衰减和具有成本效益的探测器材料至关重要.
- 金属化物矿正在成为辐射检测的有希望的材料.
研究的目的:
- 评估MAPbBr3晶体作为医学成像X射线探测器的潜力.
- 计算和比较MAPbBr3与现有材料的X射线检测特性.
- 研究影响MAPbBr3.3检测灵敏度的因素.
主要方法:
- 使用Geant4代码建立了探测器的几何模型.
- 为MAPbBr3计算的吸收效率和质量衰减系数从30-100 keV.
- 模拟信号电荷数和在X射线相互作用时的检测灵敏度.
主要成果:
- MAPbBr3的质量减弱系数在NIST数据库值的1.39%以内.
- MAPbBr3的检测灵敏度明显高于CdTe和α-Se,特别是在较低的电场下 (大约为1. 比α-Se高出9倍). 这样一来,
- 一个2毫米厚的MAPbBr3晶体在60keVX射线下显示出最佳的检测灵敏度,与实验结果一致.
结论:
- MAPbBr3晶体在医疗应用中具有出色的X射线检测特性.
- 高原子数和电荷移动性-产品寿命提高了检测灵敏度.
- 模拟证实MAPbBr3是下一代X射线探测器的优质材料.
