西北工业大学突破柔性低剂量高分辨X射线成像薄膜关键技术

2026-09-24 19:44:09 来源: 科技日报 点击数:

徐一正 科技日报记者 都芃

日前,中国发明协会公布2026年度发明创业奖系列奖项评审结果。由西北工业大学刘小网、李瑞梓、于涛、纪雷、陈雪团队完成的“新型复合发光薄膜的构筑及其多功能应用的关键技术”荣获发明创业奖创新奖二等奖。

该项目突破柔性X射线成像薄膜在高效辐射转换、低散射光传输和大面积柔性集成等方面的关键瓶颈,构建了从发光材料设计、结构调控、复合成膜到X射线成像应用的技术体系。

X射线成像广泛应用于工业无损检测、医学影像和辐射探测等领域。传统无机闪烁晶体刚性大、柔性集成困难,微纳闪烁颗粒复合成膜又易出现颗粒团聚和厚膜光散射等问题,使X射线的吸收、发光效率与空间分辨率难以兼顾。针对上述难题,团队围绕X射线能量吸收、辐射能量转换和薄膜光传输开展系统攻关,发展了主客体有机闪烁体、铜碘团簇/聚合物复合和钙钛矿纳米晶原位限域生长等技术。

团队提出X射线吸收中心与发光中心空间分离的主客体设计策略,在增强X射线吸收的同时降低重原子发光猝灭风险,实现从绿色到近红外的宽色域X射线发光。进一步创新铜碘团簇单分散结构可控构筑技术,制备尺寸均一的微纳立方体,提升材料发光量子效率,降低X射线检测限。其均匀嵌入柔性聚合物后,可实现高分辨X射线成像,并在2000次弯折后保持稳定性能。

团队还利用透明聚合物基体对相关纳米晶进行原位限域生长,抑制纳米晶团聚和厚膜光散射,通过优化薄膜厚度,在X射线吸收、光传输与空间分辨率之间实现平衡,获得兼具低剂量探测、高分辨成像和环境稳定性的柔性闪烁薄膜。

项目还拓展至多波长光信息存储、长余辉寿命编码和高安全防伪等方向,形成从功能材料设计、界面调控、复合成膜到器件应用的系统成果,并已与企业开展合作应用,在工业无损检测、医学影像、信息安全和柔性电子等领域展现出良好的推广应用前景。

责任编辑:李梦一
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