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我国科学家成功实现纯有机材料在X射线激发下的高效辐射发光

2021年02月05日 16:18:16字号:T|T

    闪烁体是一类吸收高能粒子或射线(如:X射线、γ射线等)后能够发光的材料。X射线激发的闪烁体材料在辐射探测、安全检测、生物医学、国防军工和X射线天文学等领域具有广泛的应用。近年来,柔性电子领域的发展对闪烁体的力学性能有了新的需求,而有机闪烁体作为闪烁体家族的全新材料,具有高机械柔韧性和易加工的性能,因而在柔性电子领域具有极大的潜在应用价值。如何设计并制备高效的纯有机闪烁体是该领域面临的重大研究挑战之一。

    针对这一世界性科学难题,在国家重点研发计划“变革性技术关键科学问题”重点专项支持下,我国科学家提出了一种实现高效纯有机闪烁体的普适性设计策略,通过合理的分子设计,引入卤素重原子,不仅提升了对X射线的吸收能力,而且有效地促进了三线态激子发光,提高了激子利用率并增强了纯有机闪烁体的辐射发光性能,成功实现了纯有机材料在X射线激发下的高效辐射发光。该闪烁体材料对X射线的检测限为33 nGy/s,是医学X射线成像使用剂量的1/167。此外,该闪烁体还具有与商业化闪烁体材料相媲美的稳定性,在X射线探测、成像等领域具有巨大应用潜力。

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