(文章來源:科學(xué)你我他)
1895年德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了一種波長極短,頻率極高的電磁波,經(jīng)過反復(fù)實驗,倫琴確信這是一種尚未被發(fā)現(xiàn)的新射線,便取名為X射線。由于是倫琴發(fā)現(xiàn)的,所以也叫倫琴射線。
X射線,相信大家都不陌生,我們熟知的包括放射醫(yī)學(xué)上的各種診斷圖像。由于X射線強(qiáng)大的穿透力,可以顯示出人體骨骼和軟組織中的缺陷以及病變,因此在醫(yī)療領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。然而X射線會對人體造成輻射損傷,如何在不影響其成像質(zhì)量的前提下,減少X射線的照射量,一直是相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家們關(guān)心的熱點(diǎn)。
最近,一種新型X射線檢測器的出現(xiàn),試圖引領(lǐng)醫(yī)學(xué)成像變革的新潮流,這種新型檢測器可以顯著減少輻射暴露和潛在的健康風(fēng)險,進(jìn)行安全掃描的同時,還顯著提高了圖像的分辨率。
該檢測器的核心是鈣鈦礦材料,此類材料可以通過低成本的制造技術(shù)獲得。選擇鈣鈦礦材料替代硅基技術(shù),使得檢測的靈敏度提高了百倍。同時,新型的鈣鈦礦檢測器不需要外接電源,即可響應(yīng)X射線從而產(chǎn)生電信號。所以這種新型的檢測器是一種經(jīng)濟(jì)高效、靈敏度高且自供電的檢測器,可以從根本上改善現(xiàn)有的X射線檢測器,同時還會有很多意想不到的新應(yīng)用。
目前,X射線除了探測骨骼和軟組織的病變;還可以通過胸腔X射線診斷肺部疾病,比如肺炎和肺氣腫;通過腹腔X射線可以用來檢測腸道梗塞等等。
那么,這種新型的X射線檢測器可以應(yīng)用到哪些方面呢?比如牙科,或者某種相比于常規(guī)的X射線檢測,不需要較長暴露時間的醫(yī)學(xué)成像,均可以通過此類檢測器實現(xiàn)。由于鈣鈦礦檢測器不僅可以自供電,同時還可以提供高分辨率的醫(yī)學(xué)成像結(jié)果,這種安全環(huán)保的掃描技術(shù)以及高分辨率的成像技術(shù),將大大改善醫(yī)療評估和診斷的現(xiàn)狀。
此外,X射線容易穿過硅,所以使用硅基檢測器很難檢測X射線本身。由于鈣鈦礦富含鉛和碘等重元素,X射線在鈣鈦礦檢測器中更易于吸收和檢測。所以在檢測高能量X射線這方面,鈣鈦礦檢測器具有明顯的優(yōu)勢。
值得一提的是,鈣鈦礦薄膜可以通過噴涂其溶液于某表面上,待溶液固化后將會留下鈣鈦礦材料的薄層來制備。也就是說,我們可以通過噴墨系統(tǒng)來打印大型的鈣鈦礦檢測器,相較于50萬美元的硅檢測器陣列,這將大大降低生產(chǎn)成本。
(責(zé)任編輯:fqj)
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