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Détecteur autoalimenté de rayon X pour révolutionner la représentation pour le médicament, la garantie et la recherche

Un prototype neuf de détecteur de rayon X est sur le point d'imagerie médicale de révolution, avec la réduction spectaculaire de l'exposition au rayonnement et des risques pour la santé associés, tout en également amplifiant la définition dans des balayeurs et des applications à la recherche de garantie, la grâce à une collaboration entre le laboratoire national de Los Alamos et les chercheurs de laboratoire national d'Argonne.

détecteur de rayon X

Crédits d'image : Laboratoire national de Los Alamos

« Le matériau de perovskite au coeur de notre prototype de détecteur peut être produit avec des techniques bonnes marchées de fabrication, » a dit Hsinhan (Dave) Tsai, un boursier post-doctoral d'Oppenheimer au laboratoire national de Los Alamos.

Le résultat est un rentable, le détecteur hautement sensible et et autoalimenté qui pourrait radicalement améliorer les détecteurs existants de rayon X, et mène potentiellement à une foule d'applications imprévues. »

Hsinhan (Dave) Tsai, boursier post-doctoral d'Oppenheimer au laboratoire national de Los Alamos

Le détecteur remplace la technologie basée sur silicium par une structure établie autour d'un film mince de la perovskite minérale, ayant pour résultat cents fois plus de sensibilité que les détecteurs basés sur silicium conventionnels. De plus, le détecteur neuf de perovskite n'exige pas d'une source d'énergie extérieure de produire les signes électriques en réponse aux rayons X.

Les détecteurs élevés de perovskite de sensibilité pourraient activer dentaires et les images médicales qui exigent une toute petite part d'exposition qui accompagne la représentation conventionnelle de rayon X. L'exposition réduite diminue des risques pour les patients et le personnel médical de même.

Le fait que des détecteurs de perovskite peuvent être rendus très minces leur permet d'offrir la définition accrue pour les images hautement détaillées, qui mèneront aux évaluations médicales et aux diagnostics améliorés. Des détecteurs plus à énergie réduite et d'augmenter-définition ont pu également révolutionner des balayeurs et la représentation de garantie dans des applications à la recherche de rayon X.

Puisque la perovskite est riche en éléments lourds, tels que le plomb et l'iode, des rayons X qui traversent facilement le silicium non détecté plus promptement sont absorbés, et trouvés, en perovskite. Comme résultat, la perovskite surpasse de manière significative le silicium, en particulier à trouver des rayons X de haute énergie. C'est un avantage essentiel quand il s'agit de rayons X de surveillance aux installations de grande énergie de recherches, telles que des sources lumineuses de synchrotron.

Il peut être déposé sur des surfaces en pulvérisant les solutions qui corrigent et laissent des couches minces du matériau derrière comme résultat, les détecteurs sur couche mince seront beaucoup plus faciles et meilleur marché produire des films de perovskite que les détecteurs basés sur silicium, qui exigent des états à hautes températures de dépôt en métal sous vide.

Potentiellement, nous pourrions employer des types de jet d'encre de systèmes pour estamper des détecteurs de large échelle. Ceci nous permettrait de remplacer des choix de détecteur de silicium de moitié-million-dollar par des solutions de rechange peu coûteuses et plus de haute résolution de perovskite. »

Hsinhan (Dave) Tsai, boursier post-doctoral d'Oppenheimer au laboratoire national de Los Alamos

En plus de la promesse des perovskites sur couche mince dans des détecteurs de rayon X, des couches plus épaisses que le puits de travail les a fournies comprennent une petite source de tension. Ceci propose que leur gamme d'énergie utile pourrait être étendue au delà des rayons X aux rayons gamma à énergie réduite.

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