近日,西安交通大学核科学与技术学院刘林月课题组联合国内外团队,在高性能闪烁体材料研究方面取得重要技术突破,研究成果发表在《先进材料》和《美国化学会志》上。
闪烁体是辐射探测与成像领域的核心材料,可将核辐射(x射线、中子等)转换为可见光。然而,长期以来其发展和应用面临两大技术瓶颈:一方面,难以同时实现高光产额和快衰减时间特性,限制了其在快速高灵敏成像领域的应用;另一方面,难以同时实现对x射线和快中子高灵敏,限制了辐射无损检测技术的发展。
研究团队提出一种自发极化策略,通过有效抑制自由载流子复合,在二维极性钙钛矿闪烁体((c?h??no?)?pbbr? ,简称apb))中同时获得了高光产额(19660 光子 / 兆电子伏特)和快衰减时间(0.90 纳秒),在x射线和快中子成像中分别获得了2.4和31 线对 / 毫米的高空间分辨。这种新的“又快又亮”闪烁体设计策略及高性能闪烁体材料,可为惯性约束聚变诊断、辐射无损检测等提供新的选择。
杂化卤化亚铜闪烁体用于x射线与快中子双模成像。西安交通大学供图
研究团队设计研发了杂化卤化亚铜闪烁体(c??h??n?p?o??cu?i?,简称ppdcui),在单一组分下同时具备中子和x射线双模成像能力,获得了达97.65%的高荧光量子产率和42000 photons/mev的高光产额,在快中子和x射线成像中分别获得了1.47和25.8线对 / 毫米的空间分辨率。该研究首次验证展示了杂化卤化亚铜闪烁体的快中子成像能力,为高性能、绿色、低成本双模辐射探测材料研发开辟新的路径。
相关论文信息:https://doi.org/10.1002/adma.202517639
https://doi.org/10.1021/jacs.6c03617
版权声明:凡本网注明“来源:中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品,网站转载,请在正文上方注明来源和作者,且不得对内容作实质性改动;微信公众号、头条号等新媒体平台,转载请联系授权。邮箱:shouquan@stimes.cn。