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用于x射线成像的铽离子掺杂硅酸盐微晶玻璃

硅酸盐学报 2024年第8期52卷 2502-2508页

作者：李鑫张健罗思媛肖建强张胜吴军霄刘志超李保珠徐旭辉昆明理工大学材料科学与工程学院云南省新材料制备与加工重点实验室昆明650093 昆明理工大学国土资源工程学院昆明650093

x射线成像在工业、医疗和科学研究中得到广泛应用。与直接式x射线探测相比,间接式x射线探测是一种更便宜、更稳定的选择。但如今商用闪烁体大都存在制备成本高、稳定性差等问题,因此寻找制备简单、低成本、高化学稳定性和环境友好的新... 详细信息

x射线成像在工业、医疗和科学研究中得到广泛应用。与直接式x射线探测相比,间接式x射线探测是一种更便宜、更稳定的选择。但如今商用闪烁体大都存在制备成本高、稳定性差等问题,因此寻找制备简单、低成本、高化学稳定性和环境友好的新型闪烁体材料是必要的。通过高温熔融法和热处理工艺,成功地在硅酸盐玻璃基体内原位生长出ZnGa_(2)O_(4)纳米晶,通过掺杂Tb^(3+)、调整退火温度,使材料既具有高透明度又具有高闪烁性能(光产额优于商业闪烁体BGO)。在x射线下表现出良好的成像性能,实现了16 lp/mm的成像分辨率。同时还表现出长时间的环境稳定性和辐射发光稳定性。这些优异的性能使得ZnGa_(2)O_(4):Tb^(3+)闪烁体玻璃在玻璃闪烁体间接成像领域具有很大的应用潜力。

关键词：微晶玻璃 x射线成像透明闪烁体铽离子

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零维金属卤化物(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)的发光性能及x射线成像

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发光学报 2024年第4期45卷 568-578页

作者：曹思骏王忆家安康唐孝生赖俊安冯鹏何鹏重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044 重庆大学工业CT无损检测教育部工程研究中心重庆400044 重庆邮电大学光电工程学院重庆400065

闪烁体发光材料广泛地应用于医疗诊断、工业安全和无损检测领域,铜基(Cu(Ⅰ))金属卤化物作为新一代高性能闪烁体发光材料受到了研究者的广泛关注。本文采用简单的反溶剂法制备了一种新型铜基闪烁体材料(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)(C_(24)H_(... 详细信息

闪烁体发光材料广泛地应用于医疗诊断、工业安全和无损检测领域,铜基(Cu(Ⅰ))金属卤化物作为新一代高性能闪烁体发光材料受到了研究者的广泛关注。本文采用简单的反溶剂法制备了一种新型铜基闪烁体材料(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)(C_(24)H_(20)P=四苯基膦)。(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)在414 nm蓝光激发下显示出黄色宽带发光,与典型硅基光敏传感器的最佳光谱响应范围一致,同时具有45.84%的高光致发光量子产率(Photoluminescence quantum yield,PLQY)和148 nm的大斯托克斯位移。高PLQY和可忽略不计的自吸收使(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)在x射线激发下表现出极佳的闪烁性能,光产额为~21000 photons/MeV,检测限低至0.869μGy/s,远低于射线测试标准5.5μGy/s。此外,(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)表现出极佳的热稳定性,可耐415℃的高温。由于(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)优异的发光性能,可以通过将其与聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)混合制备基于(C_(24)H_(2)0P)CuI_(2)的柔性薄膜用于x射线成像,在射线探测与成像方面具有巨大的潜力。这项工作凸显了杂化铜基碘化物可作为非常理想的x射线闪烁体,具有无毒、成本低、光产率高和热稳定性良好的多重优点,为高性能x射线成像提供了新的可能。

关键词： Cu基金属卤化物闪烁体柔性薄膜 x射线成像

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x射线成像用零维无铅杂化卤化物闪烁体研究进展（特邀）

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激光与光电子学进展 2024年第3期 351-367页

作者：李雯李云云迟晓慧吴云涛中国科学院上海硅酸盐研究所人工晶体研究中心强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室

x射线闪烁体在医疗诊断、安全检查、工业无损探测等领域应用广泛。近十年来，零维结构有机-无机杂化金属卤化物因具有非潮解、高稳定性、无自吸收、高荧光量子效率等优异的物理性质和发光性能，在x射线成像领域逐渐受到关注并已展现出... 详细信息

x射线闪烁体在医疗诊断、安全检查、工业无损探测等领域应用广泛。近十年来，零维结构有机-无机杂化金属卤化物因具有非潮解、高稳定性、无自吸收、高荧光量子效率等优异的物理性质和发光性能，在x射线成像领域逐渐受到关注并已展现出极大的应用潜力。本文将概述x射线闪烁体的基本探测原理和关键探测性能参数，介绍最具代表性的零维锰基、锡基、锑基和铜基卤化物闪烁体在x射线成像领域的研究进展，并展望此类零维杂化材料的未来发展方向。

关键词：零维结构杂化金属卤化物无铅卤化物闪烁体光致发光辐照发光 x射线探测 x射线成像

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用于x射线成像的联萘酚二酰亚胺闪烁体

Science China Materials 2024年第8期67卷 2583-2589页

作者：陈静茹刘光胜陈福海陈勇方昕陈鸿铭林梅金 College of Chemistry Fuzhou UniversityFuzhou 350116China College of Materials Science and Engineering Fuzhou UniversityFuzhou 350116China

稠环二酰亚胺是一类具有突出光学性能和光电应用潜力的有机染料.本文聚焦本课题组新近开发的1,1′-双(2-萘酚-4,5-二酰亚胺)(BiND-OH)及其苯基/甲基衍生物BiND-OPh和BiND-OMe,详细研究其晶体堆积与x射线发光性能之间的构效关系,并对其x... 详细信息

稠环二酰亚胺是一类具有突出光学性能和光电应用潜力的有机染料.本文聚焦本课题组新近开发的1,1′-双(2-萘酚-4,5-二酰亚胺)(BiND-OH)及其苯基/甲基衍生物BiND-OPh和BiND-OMe,详细研究其晶体堆积与x射线发光性能之间的构效关系,并对其x射线成像进行研究.单晶x射线衍射结果表明,BiND-OH通过分子间氢键形成两个互锁的紧密结构,导致其辐射发光性能差.相反,BiND-OPh和BiND-OMe的辐射发光强度则提高了约73倍和537倍,这主要是因为两者对分子间氢键的破坏以及以π-π作用诱导的J聚集堆积.其中,BiND-OMe具有最优异的x射线发光性能还与其较大的π-π平面距离、更长的滑移距离以及较小的π平面重叠区域等因素有关;将其用于x射线成像,检测限低至70.68 nGys^(-1),衰减时间短至4.37ns,可实现11.0 lpmm^(-1);的空间分辨率.这一发现为了解分子结构和聚集状态对有机闪烁特性的内在影响提供了宝贵的见解.

关键词：单晶x射线衍射甲基衍生物 x射线成像联萘酚二酰亚胺聚集状态衰减时间光电应用

镧-钛氧簇闪烁体中无机簇核和有机配体的协同作用实现高性能x射线成像

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Science China Materials 2024年第8期67卷 2575-2582页

作者：李茹画桑天天曹钱刘娟倪京飞王超刘淑娟刘湘梅赵强 State Key Laboratory of Organic Electronics and Information Displays&Jiangsu Key Laboratory of Smart Biomaterials and Theranostic Technology Institute of Advanced MaterialsNanjing University of Posts and TelecommunicationsNanjing 210023China College of Electronic and Optical Engineering&College of Flexible Electronics(Future Technology) Nanjing University of Posts&TelecommunicationsNanjing 210023China Shanxi Open University Taiyuan 030027China

随着对x射线成像,特别是对弯曲和不规则物体的三维成像的需求不断增加,高性能柔性闪烁膜的开发引起了人们的极大关注.镧系(Ⅲ)-有机闪烁体由于其在结构设计和光学可调谐方面的巨大灵活性,最近成为一类新的有前途的x射线闪烁体.然而,设... 详细信息

随着对x射线成像,特别是对弯曲和不规则物体的三维成像的需求不断增加,高性能柔性闪烁膜的开发引起了人们的极大关注.镧系(Ⅲ)-有机闪烁体由于其在结构设计和光学可调谐方面的巨大灵活性,最近成为一类新的有前途的x射线闪烁体.然而,设计具有高光产额和良好溶液分散性的镧系元素(Ⅲ)-有机闪烁体仍然具有挑战性.本文报道了一种具有高效x射线激发发光(xEL)和良好溶液分散性的铕-钛氧簇合物(Eu-TiOCs)闪烁体.笼状镧-钛氧原子簇核作为x射线吸收剂,产生高能电子并引发二次电子热弛豫.有机配体作为能量转移桥和天线,通过级联能量转移来敏化Ln^(3+);离子的发光.Eu-TiOCs闪烁体表现出高的稳态x射线光产额(高达26,816±2000 photons MeV^(-1)).此外,EuTiOCs闪烁体和聚合物的羟基之间的弱氢键相互作用增强了Eu-TiOCs的溶液分散性,有利于制备低光散射和均匀闪烁膜.铕-钛氧簇与聚合物之间的通过无机簇笼和有机配体之间的协同作用,所得到的柔性闪烁膜对平面和非平面物体都表现出的高空间分辨率和低剂量x射线成像.本工作为进一步设计和制备高性能x射线闪烁体和高分辨率柔性闪烁膜提供了新思路.

关键词： x射线成像不规则物体有机配体能量转移二次电子闪烁体高能电子热弛豫

金属卤化物闪烁体薄膜的x 射线成像研究进展

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发光学报 2024年第8期45卷 1266页

作者：王鲁凯林宏健吴坤曹亭亭李志远孙炼张磊磊王尊刚国民核生化灾害防护国家重点实验室北京102205 山东大学晶体材料研究院山东济南250100

x射线成像在核辐射安全、无损检测、安全检查、医学诊断等领域有着广泛需求。然而,传统闪烁单晶受限于高成本耗时工艺、有限体积尺寸以及固有脆性,难以实现高效、灵活的x射线成像。相较而言,基于金属卤化物纳米晶/微晶设计的闪烁体薄膜... 详细信息

x射线成像在核辐射安全、无损检测、安全检查、医学诊断等领域有着广泛需求。然而,传统闪烁单晶受限于高成本耗时工艺、有限体积尺寸以及固有脆性,难以实现高效、灵活的x射线成像。相较而言,基于金属卤化物纳米晶/微晶设计的闪烁体薄膜具有简便制备、大面积尺寸、柔性变形、高效发光等显著优点,在x射线成像应用上展现出巨大潜力。本文详细综述了近几年金属卤化物闪烁体薄膜的x射线成像研究进展,首先以是否单独合成金属卤化物纳米晶/微晶为依据,将金属卤化物闪烁体薄膜制备方法概括分为两类:晶体复合成膜法、原位结晶成膜法,对比分析了两类制备方法的优缺点;其次明晰了金属卤化物晶体的发光机理,对改善闪烁体薄膜发光性能做出指导,并据此总结发光效率提升方法;再次归纳了与金属卤化物闪烁体薄膜x射线成像应用相关的各种性能,主要包括空间分辨率、柔韧性、稳定性和自修复性;最后根据研究现状对闪烁体薄膜进行总结与展望。

关键词：金属卤化物晶体闪烁体薄膜 x射线成像辐射发光制备方法

一种用于相位对比x射线成像应用的遗体乳腺癌组织模拟器

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中国比较医学杂志 2024年第3期34卷 17-17页

随着乳腺x射线成像技术的进步,需要可靠的成像模拟器捕捉临床早期癌变和癌症病例中的细节,同时消除模拟器而引起的伪影。本研究介绍了一种从遗体乳腺组织制作的乳腺组织成像模拟器,适用于透射和折射增强成像系统。具体方法是在裸鼠体内... 详细信息

随着乳腺x射线成像技术的进步,需要可靠的成像模拟器捕捉临床早期癌变和癌症病例中的细节,同时消除模拟器而引起的伪影。本研究介绍了一种从遗体乳腺组织制作的乳腺组织成像模拟器,适用于透射和折射增强成像系统。具体方法是在裸鼠体内正位植入人类癌细胞瘤,并植入固定组织,同时保持原始肿瘤/脂肪组织界面,得到的人-鼠组织混合模拟器被安装在透明丙烯酸盒中,用于吸收和折射x射线成像。此外还进行了数字乳腺层析成像。最终呈现了模拟器的衰减成像和折射成像,以确认该模拟器适用于两种成像模式。

关键词：组织界面相位对比 x射线成像早期癌变乳腺癌组织乳腺组织模拟器增强成像

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同步辐射x射线成像技术在脑成像研究中的应用

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高等学校化学学报 2022年第12期43卷 27-44页

作者：汤乔伟蔡小青李江诸颖王丽华田阳樊春海胡钧中国科学院上海应用物理研究所中国科学院微观界面物理与探测重点实验室上海201800 中国科学院上海高等研究院基础交叉研究中心上海同步辐射光源张江实验室上海201210 上海交通大学化学化工学院上海200025 华东师范大学化学与分子工程学院上海200241 中国科学院大学北京100049

脑疾病的诊疗、探索高级脑功能机制和理解意识本源对脑科学研究具有重要意义.成像技术在阐明脑科学神经系统结构和功能中发挥了重要作用.迄今,核磁共振成像、光学成像和电子显微镜成像技术已为脑科学研究提供了强有力的手段,取得了突出... 详细信息

脑疾病的诊疗、探索高级脑功能机制和理解意识本源对脑科学研究具有重要意义.成像技术在阐明脑科学神经系统结构和功能中发挥了重要作用.迄今,核磁共振成像、光学成像和电子显微镜成像技术已为脑科学研究提供了强有力的手段,取得了突出的进展.同步辐射x射线显微成像技术具有高分辨率、快成像速度和高穿透深度等优点,是一类与已有技术互补的新型脑成像技术.本文介绍了核磁共振波谱、光学显微镜和电子显微镜等成像方法在脑成像领域中的应用,重点阐述了同步辐射x射线成像的优势以及在脑结构成像和功能成像中的应用.在此基础上,展望了同步辐射x射线成像应用于脑科学研究的未来发展方向,讨论了该技术在绘制人脑联接图谱中的优势及可行性.

关键词：同步辐射 x射线成像神经元脑结构成像联接组

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x射线成像用零维无铅杂化卤化物闪烁体研究进展

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激光与光电子学进展 2023年

作者：李雯李云云迟晓慧吴云涛强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室中国科学院上海硅酸盐研究所人工晶体研究中心

关键词：零维结构杂化金属卤化物无铅卤化物闪烁体光致发光辐照发光 x射线探测 x射线成像