הטכנולוגיה (SIAT) של האקדמיה הסינית למדעים, בשיתוף חוקרים מאוניברסיטת סין הרגילה המרכזית, פיתחה גלאי פרוסקיט-רנטגן משלים מתכת-תחמוצת-מוליכים למחצה (CMOS) בעל ביצועים גבוהים להדמיה רפואית.
המחקר פורסם ב תקשורת טבע ב-21 בפברואר.
צילום רנטגן חיוני לאבחון וטיפול במחלות לב וכלי דם ומחלות סרטן. גלאי רנטגן המרה ישירה העשויים מחומרים מוליכים למחצה מציגים רזולוציה מרחבית וזמנית מעולה במינוני קרינה נמוכים יותר בהשוואה לגלאי המרה עקיפה העשויים מחומרי נצנץ. עם זאת, החומרים המוליכים למחצה הזמינים כיום, כגון Si, a-Se ו-CdZnTe/CdTe, אינם אידיאליים להדמיית רנטגן כללית בשל יעילות קליטת קרני רנטגן נמוכה או עלויות גבוהות.
Perovskite הוא חלופה מבטיחה לחומרים קונבנציונליים של מוליכים למחצה. עם זאת, ההיתכנות של השילוב שלו עם מערכי CMOS עם פיקסלים במהירות גבוהה עדיין לא ידועה.
כדי לטפל בבעיה זו, החוקרים פיתחו גלאי קרני רנטגן המרה ישירה המיוצר עם סרט CsPbBr3 perovskite אנאורגני בעובי של 300 מיקרון המודפס על מערך פיקסלים CMOS ייעודי.
חוקרים מצאו שלסרט ה-CsPbBr3 העבה המודפס על המסך יש תוצר μτ גבוה של 5.2×10-4 ס"מ2 V–1, רגישות גבוהה לזיהוי קרני רנטגן של 15891 µC Gyair–1 ס"מ–2 ומגבלת זיהוי של מינון נמוך של 321 nGyair s–1.
תוצאות ניסוי של צילומי רנטגן דו-ממדיים הראו שגלאי ה-perovskite CMOS המוצע יכול להשיג רזולוציה מרחבית גבוהה מאוד (5.0 lp mm-1, מגבלת החומרה היא 6.0 lp mm-1) וביצועי הדמיה במינון נמוך (260 nGy).
יתרה מכך, הדמיית CT תלת מימדית אומתה גם עם הגלאי המוצע במהירות קריאת אותות מהירה של 300 פריימים לשנייה.
"העבודה שלנו מראה את הפוטנציאל של עופרת הליד פרוסקיטים במהפכה בפיתוח של גלאי רנטגן חדישים עם רזולוציה מרחבית משופרת משמעותית, מהירות קריאה ויעילות זיהוי במינון נמוך,"אמר פרופ' GE."זה סולל את הדרך ליישומי הדמיה רפואית בקרני רנטגן להפוך עדינים ובטוחים יותר בעתיד."
