新型X射線探測器橫空出世，武漢艾崴提前布局
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日前，美國阿拉莫斯實驗室和阿貢國家實驗室的研究人員合作開發出一種基於鈣鈦礦(perovskite)的新型X射線探測器，其靈敏度比傳統的矽探測器要高出幾個數量級，且輻射和成本均大大降低。研究成果發表在最新一期的Science Advances上。
這種探測器能將X射線信號直接轉換成電信號，因此具有很高的靈敏度和原位實時X射線光子跟蹤能力，其靈敏度大約是矽器件的100倍，而且不需要電源。
此外，它的核心物質——鈣鈦礦薄膜可以通過噴塗的方式沉積在表麵，固化後留下薄層物質。與需要在真空條件下進行高溫金屬沉積的矽基係統相比，這種生產方式無疑要便宜和容易得多。
由二維鈣鈦礦薄膜製成的X射線探測器無需外部電源即可將X射線光子轉換成電信號除了薄層鈣鈦礦應用於X射線探測器之外，較厚的鈣鈦礦層如果使用一個小型電壓電源同樣也能良好運行，這表明它們的有用能量範圍(useful energy range)可以從X射線擴展到低能量伽瑪射線。
鈣鈦礦富含鉛和碘等重元素，更容易吸收透過矽而未被探測到的X射線，從而能更好地探測高能X射線。這也使它能夠更好地監測高能研究設施中的X射線，比如同步加速器光源。
研究人員表示，直接轉換對實時成像很有價值，並且可以將信號直接連接到計算機係統進行數據處理和可視化。
九九视频在线直播免费观看認為能夠實時監測伽瑪射線光子的探測器在腫瘤治療中會非常有用。靈敏固態探測器的另一個優點是可以通過電脈衝計數單個放射光子來解析放射光子能量，為醫學成像提供更高級的功能。例如，如果腫瘤吸收不同能量光子的方式不同，就能將其與正常組織區分開來。
事實上，近年來，鈣鈦礦材料由於其出色的光電性能、簡易的處理方式和較低的研究門檻，成為材料和能源領域的一大研究熱點。
《安檢之家》早在以前的一篇文章顯示，目前全球已經有幾十個團隊在探索該領域，包括三星和西門子在內的X射線成像生產商都在考慮在自己下一代的產品中使用鈣鈦礦。
武漢艾崴科研團隊在研究基於鈣鈦礦的X射線探測器； 科技部官網2019年8月的一篇新聞顯示，在國家重點研發計劃“納米科技”重點專項的支持下，浙江大學楊暘課題組報道了一種具有類似鈣鈦礦結構的半導體材料(NH4)3Bi2I9。課題組製作了具有高靈敏度和低檢測極限的X射線探測器，
其探測靈敏度和最低檢測極限大大超過了目前接近商用化的非晶硒直接型X射線探測器，未來可能應用於醫療、安防及工業無損檢測設備的X光成像係統中。
據《安檢之家》介紹的探測器原型目前已有一個單像素演示，研究人員的目標是開發像素減小的陣列，製造出成像設備。如果陣列測試能成功，將有望在汽車掃描裝置上廣泛使用。以後還有可能使用噴墨係統大規模生產這種探測器，取代目前昂貴的矽探測器。
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未來，鈣鈦礦探測器或將打開X射線應用的一片新天地。