基于非铅钙钛矿Cs3Cu2I5闪烁体的X射线成像研究
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作者:
作者单位:

(1.重庆大学 光电技术及系统教育部重点实验室,重庆 400044; 2.重庆大学 工业CT无损 检测教育部工程研究中心,重庆 400044)

作者简介:

何鹏(1984-) ,男,博士,副教授,博士生导师。主 要从事能谱CT成像、新型材料射线探测、机器视觉及人工智能图像识别等领域的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家重点科研计划(2018YFB2200500)、国家自然科学基金(61975023,3) 、重庆市自然科学基金(cstc2020jcy j-msxmX0553)和中央高校基金基本科研业务费项目(2019CDYGYB019)资助项目 (1.重庆大学 光电技术及系统教育部重点实验室,重庆 400044; 2.重庆大学 工业CT无损 检测教育部工程研究中心,重庆 400044)


X-ray imaging application of lead-free perovskite Cs3Cu2I5scintillator
Author:
Affiliation:

(1.Key Laboratory of Optoelectronic Technology and Systems,Ministry of Education,Chongqing University,Chongqing 400044,China; 2.Engineering Research Center of Industrial Computed Tomography Nondestructive Testing, Ministry of Education, Cho ngqing University, Chongqing 400044, China)

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    摘要:

    最近报道的卤化物钙钛矿具有光致发光量子产率高、发射带窄的特性,可作为一种新 型X 射线探测材料,但仍存在光和热稳定性低、铅毒性等问题。本文研究一种低温溶液法 制备的无机非铅钙钛矿Cs3Cu2I5纳米晶材料,分析其在X射线辐射下的发光特性, 并探究 不同厚度Cs3Cu2I5纳米晶材料的转换效率与X 射线源管电压之间的关系。在成像实 验中, 本文设计一种高效的Cs3Cu2I5材料闪烁体转换屏,研制基于Cs3Cu2I5材料闪烁 体转换屏的X 射线成像系统,分别对剃须刀刀片和蜗牛壳进行X射线成像。实验结果表明:在X射线辐 射下钙钛矿Cs3Cu2I5的发射峰在波长为460 nm时达到峰值;在 厚度为0.30 mm 时, Cs3Cu2I5材料转换效率较高;成像结果显示图像轮廓清晰、物体内部结构层次分明 。研究 表明:非铅钙钛矿Cs3Cu2I5纳米晶材料可以作为一种新型闪烁体,在X射线探测与成 像 方面有着巨大的应用潜力。

    Abstract:

    Halide perovskites have properties of high photoluminescence quantum yi eld and narrow emission band,which can be used as a new X-ray detection material recen tly.But it also has problems of low light and thermal stability and lead toxicity.Here,we report an inorganic lead-free perovskite nanocrystal material of Cs3Cu2I5prepared by using a solution method. Under X-ray radiation,we analyze its luminescence characteristics and explore the relationship between the conversion efficiency of Cs3Cu2I5nanocrystal materials in dif ferent thicknesses and the X-ray source tube voltage.In the imaging experiment,we design an effi cient Cs3Cu2I5material scintillator conversion screen,then develop an X-ray imaging system b ased on it. Finally,we perform X-ray imaging of the razor blade and the snail shell respec tively.The experimental results show that the emission peak of perovskite Cs3Cu2I5re aches its peak at a wavelength of 460nm under X-ray radiation;when the thickness is 0.30—0.50mm ,the conversion efficiency of Cs3Cu2I5material is higher;the imaging results show that the image outline is clear and the internal structure of the object structured.Our result s show that the lead-free perovskite Cs3Cu2I5nanocrystal material can be used as a new t ype of scintillator, which has huge application potential in X-ray detection and imaging.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

周昶,安康,何鹏,周佳儿,冯鹏,唐孝生.基于非铅钙钛矿Cs3Cu2I5闪烁体的X射线成像研究[J].光电子激光,2022,33(2):203~207

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  • 收稿日期:2021-01-09
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  • 在线发布日期: 2022-03-24
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