華中科技大學(xué)13日對外稱(chēng)，武漢光電國家實(shí)驗室(籌)研發(fā)出一種高靈敏鈣鈦礦X射線(xiàn)探測器，將使鈣鈦礦的應用拓展到醫學(xué)成像領(lǐng)域，這意味著(zhù)中國高端醫療儀器核心部件開(kāi)發(fā)獲重大突破。
該項成果由武漢光電國家實(shí)驗室(籌)唐江的材料研究團隊與謝慶國的高端醫療儀器研究團隊合作研發(fā)而成，已于近日發(fā)表在國際著(zhù)名期刊《自然·光子學(xué)》上。
鈣鈦礦是一類(lèi)具有鈣鈦礦結構的鉛基鹵素半導體材料，廣泛應用于太陽(yáng)能電池領(lǐng)域。唐江介紹，事實(shí)上鈣鈦礦在醫學(xué)成像方面同樣大有用武之地，可以把高能射線(xiàn)變成可以靈活處理的電脈沖信號，實(shí)現非常靈敏的探測與成像。
唐江稱(chēng)，目前市面上的醫學(xué)成像儀器核心部件主要采用高光輸出的閃爍晶體，熔點(diǎn)高，制備能耗大，成本高，還必須配合光電轉換器件使用。新型鈣鈦礦輻射探測器，具有高靈敏度、低檢測限、無(wú)鉛化特點(diǎn)，且材料相比傳統閃爍晶體需要的昂貴稀土材料，更加低廉易制取。
研究中，一個(gè)重要的問(wèn)題是實(shí)現鈣鈦礦無(wú)鉛化。唐江團隊把鉛基鈣鈦礦中的鉛替換為銀和鉍，通過(guò)溶液法在低溫下制備出銫銀鉍溴單晶，從而避免鉛的使用。通過(guò)系統優(yōu)化，最終制備器件綜合性能達到甚至部分優(yōu)于鉛基鈣鈦礦和目前商用的非晶硒探測器水平。
在醫學(xué)儀器領(lǐng)域深耕多年的謝慶國認為，盡管中國高端醫療器械市場(chǎng)已進(jìn)入高速發(fā)展期，但是關(guān)鍵基礎材料、核心基礎零部件仍是高端醫療器械進(jìn)一步發(fā)展的痛點(diǎn)。
謝慶國表示，若將無(wú)鉛鈣鈦礦應用到高端醫療器械的核心部件開(kāi)發(fā)中，將減少中國高端醫療儀器對戰略資源稀土的依賴(lài)和需求，增強高端醫療產(chǎn)業(yè)的工業(yè)基礎能力，形成從新材料到新部件到新裝備的創(chuàng )新閉環(huán)，實(shí)現高端醫療產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展。
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