具有高灵敏度的可打印多能量X射线探测器

在Exciton Science研究人员展示了一种具有显着增强的灵活性和灵敏度的多能量X射线检测的途径之后，成像应用领域的阶段性变化可能即将到来。

该技术由莫纳什大学的一个团队开发，基于溶液处理的可印刷二极管，这些二极管使用钙钛矿薄膜制成，钙钛矿薄膜通常与下一代太阳能设备相关。

这项工作的结果已发表在Advanced Materials上。

该论文的第一作者，高级激子科学研究研究员Babar Shabbir博士说：“这些基于钙钛矿的探测器可以提供快速响应时间并提供高灵敏度，以实现复杂目的的实时检测和成像，包括疾病诊断，爆炸物检测和识别食品污染。

大多数X射线探测器在两种不同的能量水平之一下工作 - 硬或软。硬X射线用于穿透骨骼或岩石等致密材料，而软X射线用于安全成像活物，如组织和细胞。

典型的单能量检测发生在10到100千电子伏特(KeV)之间的硬X射线区域。同时，在软窗口中进行检测可能需要低于 1 KeV 的能量水平。

有时，X射线探测器必须能够在两个能级上运行。例如，在乳房组织内寻找肿瘤时。

现有的多能X射线探测器是用硅和硒制成的，虽然它们可以在这两个区域工作，但它们的能量灵敏度和空间分辨率有限。

一种有前途的、可能更有效和用途广泛的替代品以金属卤化物钙钛矿的形式出现。

钙钛矿材料以其晶体结构命名，制造成本低廉，并且可以有效地管理X射线束通过物质时的强度，这一过程称为X射线衰减。

重要的是，当钙钛矿在二极管器件内制造时，X射线衰减过程会诱导电荷的形成，这些电荷可以有效地收集，以提供X射线能量及其强度的特征。

在这项新工作中，已经表明基于钙钛矿的多能X射线探测器可以在从0.1 KeV到10s的KeV的宽能量范围内工作，比现有的传统多能量X射线探测器要宽得多。

以前基于钙钛矿的设备的演示仅限于硬X射线检测，并且规模从毫米到厘米不等。

这不仅是钙钛矿首次用于软X射线检测，新方法也适用于扩大到商业用途所需的大面积。

由于钙钛矿探测器将制成薄膜，它们可以与柔性基板结合使用，以解锁一系列新的器件形状和尺寸。

莫纳什大学的Jacek Jasieniak教授，Exciton科学首席研究员和该论文的资深作者说：“这项工作表明钙钛矿自然延伸到印刷的X射线探测器中。

“它们的制造成本应该更低，并且还可能涉及修改薄膜形状的因素，而你需要固有的灵活性。

“它为如何使用这些类型的设备的一系列全新问题开辟了领域。

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