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　　【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】鈣鈦礦量子點(diǎn)閃爍體是基于鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)材料，具有高的熒光量子產(chǎn)率、窄的半峰寬、低的成核溫度以及成分與尺寸相關(guān)的熒光發(fā)射峰等特性。其化學(xué)組成通常為鹵化鉛鈣鈦礦量子點(diǎn)(PQDs)，具有立方結(jié)構(gòu)，是極具潛力的閃爍體材料之一。
 

　　與傳統(tǒng)單晶閃爍體相比，PQDs輻射硬度高，且具備能夠低溫合成的優(yōu)點(diǎn)，更符合極端高能射線(高輻射劑量)探測(cè)和超快核醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域的應(yīng)用需求。然而現(xiàn)階段這項(xiàng)技術(shù)卻存在一個(gè)問(wèn)題——PQDs的自吸收問(wèn)題。由于這個(gè)原因，PQDs目前的輻射發(fā)光亮度受到了嚴(yán)重的限制(商用要求為54,000 photons/MeV，PQDs現(xiàn)有技術(shù)光產(chǎn)額僅為21,000 photons/MeV)，在實(shí)際應(yīng)用中難以實(shí)現(xiàn)兼具亮和快。
 

　　而在最近，鈣鈦礦量子點(diǎn)閃爍體的研究再次獲得重要突破，鄭州大學(xué)物理學(xué)院、中原之光實(shí)驗(yàn)室宋繼中教授團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了兼具亮和快的鈣鈦礦量子點(diǎn)閃爍體，展示了在醫(yī)學(xué)實(shí)時(shí)X射線成像中的應(yīng)用。
 

　　據(jù)悉，該研究主要針對(duì)的是CsPbBr3QDs閃爍體光產(chǎn)額低、制備工藝兼容性差的問(wèn)題。根據(jù)鄭州大學(xué)·物理學(xué)院發(fā)布的消息，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種多位點(diǎn)ZnS(Ag)-CsPbBr3異質(zhì)結(jié)，提出原位固相合成策略制備異質(zhì)結(jié)閃爍體。基于光譜匹配和短D-A距離特性，通過(guò)穩(wěn)態(tài)RL光譜進(jìn)化，瞬態(tài)吸收和瞬態(tài)PL譜證明了ZnS(Ag)給體到CsPbBr3受體發(fā)生了高效的福斯特共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)，使得異質(zhì)結(jié)閃爍體獲得了光產(chǎn)額40,000 photons/ MeV，明顯高于直接物理混合閃爍體的30,000 photons/MeV，證明了FRET導(dǎo)致的輻射增強(qiáng)可以在一定程度上彌補(bǔ)自吸收光損失。同時(shí)異質(zhì)結(jié)閃爍體具有36 ns的快發(fā)光衰減時(shí)間和高的空間分辨率30 lp/mm。基于高光產(chǎn)額、快發(fā)光和高分辨成像的優(yōu)勢(shì)，異質(zhì)結(jié)閃爍體展示了優(yōu)異的高速動(dòng)態(tài)X-ray成像性能，模擬了醫(yī)學(xué)高速血管造影，在200幀/秒的速度和10 mGyairs−1劑量率下觀察到11 cm/s的碘對(duì)比劑液流速度。該工作為設(shè)計(jì)和制造高性能異質(zhì)閃爍體提供了新的方案，展示了兼具快和亮的閃爍體在實(shí)時(shí)X射線成像中的重要作用。
 

　　具體內(nèi)容可以查閱鄭州大學(xué)，相關(guān)報(bào)道也已經(jīng)發(fā)布于《Nature Communications》上。