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3D 물체의 초 고해상도 X 선 이미징

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차세대 의료 및 산업 응용 분야에 적합한 새로운 유연한 X-ray 센서

X-ray 이미징은 의료 및 법의학과 같은 분야에서 널리 사용되지만 기존 X-ray 기계는 곡면 3 차원 (XNUMXD) 물체를 고해상도로 캡처 할 수 없으며 상대적으로 비용이 많이 듭니다. 이제 싱가포르 국립 대학교 (NUS)의 화학자들이 이끄는 국제 연구팀은 X 선을 포착 할 수있는 나노 결정을 사용하여 이러한 한계를 극복 할 수있는 잠재적 솔루션을 시연했습니다.

푸 저우 대학과 홍콩 폴리 테크닉 대학의 공동 연구자들과 함께 수행 한이 연구는 의료뿐만 아니라 전자 제품의 결함을 감지하고 귀중한 예술 작품을 인증하거나 고고 학적 물체를 현미경으로 조사하는 데에도 사용할 수 있습니다.

연구 결과는 권위있는 저널에 게재되었습니다. 자연 17 2 월 2021에.

엑스레이를 감지하는 고무 조각

현재 기계에서 X 선 검출기는 각 픽셀에 자체 집적 회로가있는 평면 패널입니다. 이로 인해 픽셀이 부피가 커지고 감지기의 해상도가 제한됩니다. 또한 곡선 물체의 이미지를 정확하게 캡처 할 수 없으며 회로도 매우 뜨거워 질 수 있습니다.

NUS 화학과의 Liu Xiaogang 교수가 이끄는 연구팀은 X 선에 노출 된 후 빛을 방출하는 특수 나노 결정을 만들었다. 지속성 방사선 발광이라고하는이 현상은 발광 시계면에도 이용되지만 재료는 다릅니다.

과학자들은 나트륨 루테튬 플루오 라이드라는 물질의 작은 결정을 가져와 희토류 원소 테르븀의 원자를이 결정에 도입했습니다. 도핑이라고하는이 공정은 물질의 전기적 특성을 변경하기 위해 반도체 제조에 자주 사용됩니다. 그런 다음 수정 된 나노 결정을 실리콘 고무에 내장하여 3D 물체를 감쌀 수있는 매우 유연한 X 선 검출기를 만들었습니다.

작은 크리스탈이 내장 된 고무는 사람의 머리카락보다 더 미세한 고해상도 (직경 약 30 마이크로 미터)를 제공합니다. 또한, 테르븀이 도핑 된 나노 결정은 X 선에 대한 감도가 향상되었으며 XNUMX 주 이상 발광 상태를 유지합니다. 이렇게하면 가열 후 XNUMX 주 이내에 녹화 된 이미지를 언제든지 검색 할 수 있습니다. 연구팀의 조사에 따르면 X- 선은 원자 변위를 유발하고 결정 스캐 폴드를 통해 서서히 테르븀 이온을 향해 "호핑"하는 전자를 생성하여 장시간 발광을 일으 킵니다.

전례없는 디테일로 보이지 않는 것보기

연구자들은 이전에 다른 지속적인 발광 형광체를 발견했습니다. 그러나 이들은 X 선에 대한 민감도가 낮거나 나노 스케일로 제조하기 어렵 기 때문에 유연한 검출기 제작에 적합하지 않습니다.

그의 팀의 최근 작품에서 Liu 교수는“지난 몇 년 동안 우리를 포함한 많은 연구 그룹이 X 선 이미징에 도전 해 왔습니다. 우리가보고 한 기술은 고도로 구부러진 3D 물체를 이미징하는 데 절실히 필요한 솔루션을 제공하고 현장 진료 X 선 검출기 및 유연한 X 선 유방 조영술 장치를 개발할 수있게합니다.”

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출처 : https://bioengineer.org/ultra-high-resolution-x-ray-imaging-of-3d-objects/

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