面對外國的技術封鎖，自主創(chuàng)新研發(fā)！福州這個團隊成功入選“中國十大”！這也是福建省屬高校首次入選！

課題組

臺海網(wǎng)4月24日訊 據(jù)福州新聞網(wǎng)報道　近日，由教育部科技委組織評選的2021年度“中國高等學校十大科技進展”揭曉，福州大學楊黃浩教授團隊完成的“柔性高分辨X射線成像技術研究”成功入選。這充分展示了學校的科技創(chuàng)新實力，進一步提升了學校聲譽，助力學校一流學科建設。

據(jù)了解，“柔性高分辨X射線成像技術研究”成功地突破了傳統(tǒng)X射線成像技術的固有限制，在國際上率先研發(fā)出柔性高分辨X射線成像技術，搶占柔性X射線成像產(chǎn)業(yè)的制高點，標志著中國在柔性X射線成像技術方面進入國際先進行列。此舉有望推動高端X射線影像設備的國產(chǎn)化。

柔性高分辨X射線成像技術

意外發(fā)現(xiàn)“夜明珠”性能

制出新材料攻克“卡脖子”難題

醫(yī)學影像設備元器件與光刻機、芯片等技術被列為“卡住中國脖子的35項技術”。目前，我國高端X射線醫(yī)學影像設備及關鍵元器件主要依賴于進口，從國外進口設備受到采購周期長和價格高等限制。

高分辨X射線發(fā)光成像

目前市面主流的X射線影像設備為平板探測器，需要集成薄膜晶體管陣列（TFT）、非晶硅光電轉換層和閃爍體。“閃爍體是平板探測器的核心部件，可以將高能量X射線光子轉為可見光，其性能決定著整個設備的成像靈敏度和分辨率。但目前，國產(chǎn)平板探測器包括高性能閃爍體材料在內的核心部件絕大部分依靠進口。”福州大學化學學院研究人員說。

面對外國的技術封鎖，自主創(chuàng)新研發(fā)是唯一出路。經(jīng)過長期研究，福大科研人員另辟蹊徑，在稀土鹵化物晶格中尋找靈感，制備出新型的稀土納米閃爍體長余輝材料。這種閃爍體具有尺寸易調控、無色透明、分散性良好、余輝性能優(yōu)異等特點。

“‘長余輝’材料的發(fā)現(xiàn)，其實是個‘意外驚喜’。”團隊研究成員回憶說，當時一位成員在暗室中測試稀土納米顆粒發(fā)光性能時發(fā)現(xiàn)，當X射線停止照射后，納米顆粒仍然會持續(xù)發(fā)光。原本以為是實驗偏差，然而經(jīng)過幾次重復性實驗，證實了在稀土納米顆粒中長余輝現(xiàn)象的存在。

實驗證明，該粒子在X射線關閉后可持續(xù)發(fā)光30天以上，具有優(yōu)異的長余輝發(fā)光性能。“比如，中國古代流傳的珍寶‘夜明珠’，以及安全警示牌上的發(fā)光涂料，都是典型的長余輝材料。”研發(fā)人員稱，此項發(fā)現(xiàn)讓珍貴的稀土又激發(fā)出比肩“夜明珠”的神奇性能。

X射線柔性成像技術

手機相機也能拍出X光片

稀土納米晶閃爍體的長余輝發(fā)光機理研究

在制備出新型的稀土納米閃爍體長余輝材料的基礎上，研發(fā)人員將納米閃爍體長余輝材料與柔性基質相結合，成功研制出了透明、可拉伸、高分辨的柔性X射線成像設備，并開發(fā)了X射線發(fā)光擴展成像新技術。

研究發(fā)現(xiàn)，新型稀土納米長余輝材料在形貌和發(fā)光性質方面都更可控，適合用于制造柔性設備。這為制備新一代輕薄、便攜、低成本的X射線探測器和成像裝置提供了新思路和途徑。未來，人們直接使用單反相機和手機等也能拍攝X光片。

“打個比方，拿一部手機拍攝，就能實現(xiàn)X射線柔性成像，不需要龐大規(guī)模的集成電路。比如比賽中運動員受傷了，現(xiàn)場就能進行快速處理。”據(jù)介紹，這一技術具有制備工藝簡單、成本低、成像性能優(yōu)異等優(yōu)勢，在便攜式X射線探測器、生物醫(yī)學、工業(yè)探傷、高能物理等領域展現(xiàn)出巨大的潛力和應用價值。

楊黃浩教授表示，希望更多科研團隊參與這個領域的開發(fā)，有力推進高端X射線影像裝備的國產(chǎn)化，讓其在探索中不斷進步。

相關鏈接

“中國高等學校十大科技進展”自1998年起開展評選，每年從全國高校中評選出10項具有重大科技進展的優(yōu)秀成果，旨在促進高?？茖W技術整體水平提升，增強科技創(chuàng)新能力，受到了國內各高校高度重視。

為福州這個團隊點贊?。ㄓ浾?張笑雪）