近日,华中科技大学武汉光电国家实验室唐江教授的材料研究团队与谢庆国教授的高端医疗仪器研究团队合作研发出一种新型钙钛矿辐射探测器,该探测器不仅具有高灵敏度、低检测限、无铅化特点,还有成本低、易制取的优势,能广泛应用于医学、安检等领域,这意味着中国高端医疗仪器核心部件开发获重大突破。这项研究成果受到了中央及地方媒体的广泛关注。
新华社、中新网、《湖北日报》10月14日、《长江日报》10月14日第4版要闻、《楚天金报》10月14日第2版要闻,都重点报道了我室这项科技成果。
华中科大研究人员研发出高灵敏新型钙钛矿探测器
新华社武汉10月13日电(记者黄艳、俞俭)华中科技大学的研究人员近期研发出一种新型钙钛矿辐射探测器,该探测器不仅具有高灵敏度、低检测限、无铅化特点,还有成本低、易制取的优势,能广泛应用于医学、安检等领域,尤其在高端医疗仪器的核心部件开发上实现了突破。
这项成果于10月2日以《具有低检测限的铯银铋溴单晶X射线探测器》为题发表在光电领域权威杂志《自然·光子学》上。
这项研究的主创人员之一、武汉光电实验室研究员唐江介绍,现有探测器主要是以稀土为原料的闪烁晶体,其相比于钙钛矿成本更高、且耗能更多。而新型钙钛矿探测器的核心就是用新型钙钛矿“替换”闪烁晶体。
“我们这种新型钙钛矿解决了钙钛矿中铅的毒性问题,用银和铋替换了铅基钙钛矿中的铅,使之可以用于接触人体的医学成像领域。”唐江说,这也是世界首次将无铅钙钛矿应用于射线探测器上。
华中科技大学高端医疗仪器研究团队负责人谢庆国表示,通过系统优化,运用无铅钙钛矿制造的探测器在医学成像方面,其综合性能达到甚至部分超过铅基钙钛矿以及目前商用的非晶硒探测器水平,大幅降低了高端医疗成像设备的成本。
此外,唐江表示,这种新型钙钛矿探测器还可以运用在安检仪器上。不仅降低了仪器成本,还可以提高安检仪器的灵敏度和清晰度,同时还可以大幅降低射线对人体的辐射作用。
中国高端医疗仪器核心部件开发获重大突破
中新社武汉10月13日电 (马芙蓉 王潇潇)华中科技大学13日对外称,武汉光电国家实验室(筹)研发出一种高灵敏钙钛矿X射线探测器,将使钙钛矿的应用拓展到医学成像领域,这意味着中国高端医疗仪器核心部件开发获重大突破。
该项成果由武汉光电国家实验室(筹)唐江的材料研究团队与谢庆国的高端医疗仪器研究团队合作研发而成,已于近日发表在国际著名期刊《自然·光子学》上。
钙钛矿是一类具有钙钛矿结构的铅基卤素半导体材料,广泛应用于太阳能电池领域。唐江介绍,事实上钙钛矿在医学成像方面同样大有用武之地,可以把高能射线变成可以灵活处理的电脉冲信号,实现非常灵敏的探测与成像。
唐江称,目前市面上的医学成像仪器核心部件主要采用高光输出的闪烁晶体,熔点高,制备能耗大,成本高,还必须配合光电转换器件使用。新型钙钛矿辐射探测器,具有高灵敏度、低检测限、无铅化特点,且材料相比传统闪烁晶体需要的昂贵稀土材料,更加低廉易制取。
研究中,一个重要的问题是实现钙钛矿无铅化。唐江团队把铅基钙钛矿中的铅替换为银和铋,通过溶液法在低温下制备出铯银铋溴单晶,从而避免铅的使用。通过系统优化,最终制备器件综合性能达到甚至部分优于铅基钙钛矿和目前商用的非晶硒探测器水平。
在医学仪器领域深耕多年的谢庆国认为,尽管中国高端医疗器械市场已进入高速发展期,但是关键基础材料、核心基础零部件仍是高端医疗器械进一步发展的痛点。
谢庆国表示,若将无铅钙钛矿应用到高端医疗器械的核心部件开发中,将减少中国高端医疗仪器对战略资源稀土的依赖和需求,增强高端医疗产业的工业基础能力,形成从新材料到新部件到新装备的创新闭环,实现高端医疗产业跨越式发展。
重大突破!华科新成果可降低X光辐射,无潜在环境污染
没有潜在的环境污染,也不会对人体造成伤害。
高灵敏钙钛矿X射线探测器研发成功。
湖北日报讯(记者方琳、通讯员王潇潇)昨从华中科技大学获悉,一种新型钙钛矿辐射探测器研发成功,它具有高灵敏度、低检测限、无铅化特点,且其材料更加低廉易制取,这一发明将使钙钛矿的应用拓展到医学成像领域。
专家表示,无铅钙钛矿的研发充分体现了材料学的进步对医疗仪器发展的推动作用,我国高端医疗仪器核心部件开发获重大突破。
这项成果由武汉光电国家实验室(筹)唐江的材料研究团队与谢庆国的高端医疗仪器研究团队合作开发,并于10月2日以《具有低检测限的铯银铋溴单晶X射线探测器》为题发表在光电领域权威杂志《自然·光子学》上。
唐江团队一直致力于非铅钙钛矿材料的开发及其在光电器件方面应用,此次将铅基钙钛矿中的铅替换为银和铋,通过简单溶液法在低温下制备出铯银铋溴单晶,从而避免铅的使用。通过系统优化,最终制备的器件综合性能达到甚至部分超过铅基钙钛矿和目前商用的非晶硒探测器水平。
钙钛矿无铅化可以避免在制备、提取等一系列工艺中产生的潜在环境污染,更重要的是,具有低检测限的X射线直接探测器不仅能够减少医学成像和安检过程中使用的X射线剂量,从而降低辐射导致的患癌几率,同时也能提升成像系统空间分辨率,有希望实现疾病的早期检测,应用前景广阔。
目前,国内高端医疗器械市场已进入高速发展期,但关键基础材料、核心基础零部件仍是进一步发展的痛点。谢庆国教授指出,若将无铅钙钛矿应用到高端医疗器械的核心部件开发中,将能减少中国高端医疗仪器对稀土这种战略资源的依赖和需求,增强高端医疗产业的工业基础能力,形成从新材料到新部件到新装备的创新闭环,实现高端医疗产业的跨越式发展。
华中科技大学研发新型探测器,拍胸片可减少四成X射线对人体危害
本报讯(记者杨佳峰 通讯员王潇潇)华中科技大学研发出一种新型探测器,该探测器应用到医学成像领域,在安检或拍片体检中可大幅减少四成以上的X射线剂量对人体的伤害。13日,记者从华中科技大学获悉,该校武汉光电国家实验室(筹)研发出一种新型钙钛矿辐射探测器,该探测器具有高灵敏度、无铅化特点,且其材料相比制造闪烁晶体所用的稀土材料更加低廉易制取。
这项由武汉光电实验室唐江的材料研究团队与谢庆国的高端医疗仪器研究团队合作开发的成果于10月2日发表在光电领域权威杂志《自然·光子学》上。
“钙钛矿材料,其实不含钙也不含钛,它是一类具有钙钛矿结构(ABX3)的铅基卤素半导体材料”。华中科技大学生科院肖鹏教授介绍,在医学成像方面,钙钛矿大有用武之地。它可以把高能射线变成可以灵活处理的电脉冲信号,实现非常灵敏的探测与成像。目前,市面上的医学成像仪器核心部件主要采用高光输出的闪烁晶体,其主要原料为两种稀土,价格等同于同体积的黄金,若使用钙钛矿材料每毫升只需要20多元,价格只有原材料的十分之一。使用钙钛矿不仅更加便宜易制取,而且钙钛矿无铅化可以避免在制备、提取等一系列工艺中产生的潜在环境污染,避免对人体健康造成伤害。
论文共同通讯作者唐江教授,牛广达副研究员和论文共同第一作者邓贞宙博士认为,更重要的是,具有低检测限的X射线直接探测器不仅能够减少医学成像和安检过程中使用的X射线剂量至少40%以上,从而降低辐射导致的患癌几率,同时也能提升成像系统空间分辨率,有希望实现疾病的早期检测,应用前景广阔。
在医学仪器领域深耕多年的数字PET发明人华中科大谢庆国教授介绍,尽管国内高端医疗器械市场已进入高速发展期,但关键基础材料、核心基础零部件仍是高端医疗器械进一步发展的痛点。若将无铅钙钛矿应用到高端医疗器械的核心部件开发中,将能减少中国高端医疗仪器对稀土这种战略资源的依赖和需求,增强高端医疗产业的工业基础能力,形成从新材料到新部件到新装备的创新闭环,实现高端医疗产业的跨越式发展。
华中大研发新型X射线探测器
金报讯(记者赵雯 通讯员王潇潇)昨日,记者从华中科技大学获悉,该校的研究人员近期研发出一种新型高灵敏钙钛矿X射线探测器,该探测器不仅具有高灵敏度、低检测限、无铅化特点,还有成本低、易制取的优势,能广泛应用于医学、安检等领域,尤其在高端医疗仪器的核心部件开发上实现了突破。
据悉,这项成果于10月2日以《具有低检测限的铯银铋溴单晶X射线探测器》为题发表在光电领域权威杂志《自然·光子学》上。这项研究的主创人员之一、武汉光电实验室研究员唐江介绍,现有探测器主要是以稀土为原料的闪烁晶体,其相比于钙钛矿成本更高、且耗能更多。
唐江教授、牛广达副研究员和论文共同第一作者邓贞宙博士认为,更重要的是,具有低检测限的X射线直接探测器不仅能够减少医学成像和安检过程中使用的X射线剂量,从而降低辐射导致的患癌几率,同时也能提升成像系统空间分辨率,有希望实现疾病的早期检测,应用前景广阔。