Эти результаты были недавно опубликованы в журнале Nature Photonics.Детекторы рентгеновского излучения состоят из сцинтилляционного слоя и фотодиода. Сцинтилляционный слой преобразует рентгеновские лучи в видимый свет, который поглощает фотодиод.
Такие детекторы сложны в изготовлении и дороги. Их разрешение ограничено, поскольку полученные сигналы могут мешать друг другу.
Чтобы производить детекторы рентгеновского излучения с меньшими затратами, ученые из Siemens Healthcare GmbH, INM-Leibniz Institute for New Materials, CAN GmbH, университетов Эрлангена и других партнеров применили новый подход в проекте HOP-X: они использовали материалы, разработанные для гибких солнечных элементов, и адаптировали их к рентгеновскому излучению.Для этого ученые INM изготовили керамические частицы, которые загораются при попадании на них рентгеновских лучей. Они встроили их в проводящий пластик.
Он преобразует свет в электрический ток, который регистрируется рентгеновским аппаратом. Исследователи исследовали композитный материал, образованный частицами и пластиком. «Мы исследовали образцы с помощью электронной микроскопии, используя тонкие слои, вырезанные из композита с помощью ионных пучков», — объясняет Тобиас Краус, руководитель отдела формирования структуры в INM. «Полученные нами изображения показывают, как частицы располагаются внутри пластика при различных соотношениях смешивания.
Это позволило нашим партнерам выбрать соотношения смешивания, чтобы сделать наиболее чувствительный из детекторов рентгеновского излучения». Оптимизированные материалы позволяют получать рентгеновские изображения с высоким разрешением уже при низкой дозе излучения.
Результаты показывают, что детекторы рентгеновского излучения из новых композитных материалов могут соответствовать строгим требованиям медицинской техники. В настоящее время исследователи работают над технологическими технологиями, позволяющими производить детекторы большего размера.