新葡的京集團(tuán)4321梁紅偉教授課題組在國際頂級(jí)期刊《Advanced Materials》 (2023年影響因子為29.4) 發(fā)表題為《Capillary Manganese Halide Needle-Like Array Scintillator with Isolated Light-Crosstalk for Micro-X-Ray Imaging》的研究論文。論文通訊作者為新葡的京集團(tuán)4321梁紅偉教授和沙特阿卜杜拉國王科技大學(xué)Omar F. Mohammed教授，張振中研究員聯(lián)合指導(dǎo)，第一作者為新葡的京集團(tuán)4321微電子學(xué)院2020級(jí)博士生邵文奕。

X射線探測(cè)器廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)影像、安防安檢、工業(yè)無損檢測(cè)等領(lǐng)域。作為間接型X射線探測(cè)器的核心，閃爍體是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量X射線探測(cè)和成像的關(guān)鍵。近年來，鈣鈦礦以及類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的金屬鹵化物閃爍體由于含有高原子序數(shù)元素、高發(fā)光效率、低成本等優(yōu)勢(shì)被認(rèn)為是下一代X射線閃爍體的候選材料。然而，固有的光散射會(huì)隨著閃爍體厚度的增加而加劇，這對(duì)X射線成像閃爍體中厚度相關(guān)的空間分辨率和閃爍亮度的平衡提出了重大挑戰(zhàn)。鑒于此，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種錳鹵化物波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的陣列閃爍體，其能夠通過隔離光串?dāng)_從而實(shí)現(xiàn)了微米級(jí)的超高分辨率的X射線成像。在這種結(jié)構(gòu)中，閃爍光子可以沿著柱狀閃爍體定向傳輸，并被鋁反射層限制在各個(gè)像素內(nèi)。由于隔離的光串?dāng)_通道和厚度增加帶來的增強(qiáng)的光輸出，在0.5 mm甚至1 mm厚的閃爍體上實(shí)現(xiàn)了60.8 lp/mm和51.7 lp/mm的超高空間分辨率，這些微米級(jí)的空間分辨率是金屬鹵化物閃爍體報(bào)道的最高值之一。這項(xiàng)工作為滿足不同科學(xué)和實(shí)際領(lǐng)域的高分辨率X射線成像中厚閃爍體的需求提供了方案。

論文鏈接： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202312053

上述工作得到了國家自然科學(xué)基金和中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金的支持，以及沙特阿卜杜拉國王科技大學(xué) (King Abdullah University of Science and Technology) 等單位的幫助。