צוות בראשות חוקרים מאוניברסיטת טוקיו מטרופוליטן, בשיתוף עם אוניברסיטת טוהוקו ו-Orbray Co., Ltd., תוך שימוש בחומרי יהלום הטרופיטקסיאליים שפותחו על ידי Orbray, הראו שיהלומים שגדלו במעבדה עשויים לממש דוסימטר קרינה התואם הן לאבחון רפואי והן לטיפול בקרינה. הם הוכיחו שדוסימטר מבוסס יהלומים יכול למדוד במדויק מינונים באותו טווח אנרגיה כמו קרני רנטגן אבחנתיות, עם רגישות טובה בהרבה לנפח מאשר גלאים רגילים. שימוש באותו מכשיר לדוסימטריה הן במהלך האבחון והן במהלך הטיפולים עשוי לאפשר שיפור עקביות.
מדידה מדויקת של מינון הקרינה היא חשובה ביותר במקומות עבודה קליניים. האפשרות הסטנדרטית לדוסימטריה (מדידת מינון) היא תא היינון המבוסס על אוויר, שבו קרינה העוברת דרך נפח אוויר מייצרת זרם הניתן למדידה. עם זאת, אתגר גדול טמון בטווח המינונים שדוסימטרים צריכים להתמודד. לדוגמה, צילומי רנטגן אבחנתיים כוללים מינונים הנמוכים בהרבה מאשר בטיפול בקרינה. תאי יינון מבוססי אוויר עבור הראשונים עשויים לדרוש נפח משמעותי של אוויר, מה שהופך את הגלאים למסורבלים, עם מרחב מועט למיפוי השינוי במינון בהתאם למיקום הגלאי. מעשית, הרגישות נמוכה מאוד ברמות מינון נמוכות מאוד.
כעת, צוות חוקרים בראשות פרופסור Kiyomitsu Shinsho מאוניברסיטת טוקיו מטרופוליטן קרא תיגר על הפרדיגמה הזו על ידי שימוש בחומר חדש לחלוטין עבור תאי היינון שלהם. במקום אוויר, הם פנו ליהלומים שגדלו במעבדה בשיטה הידועה בשם heteroepitaxy. הם השתמשו בטכנולוגיה חדשנית כדי להניח אטומים שכבה אחר שכבה ולגדל יהלומים שגדלו במעבדה על אלקטרודה. עם הגלאי החדש הזה, הצוות ביצע ניסויים שיטתיים כיצד היהלום עשוי לשמש כתא יינון במיני המינונים הנראים באבחון בקרני רנטגן. לתא, בגודל 4 על 4 על 0.5 מ"מ, יש נפח בסביבות 1250 פעמים קטן יותר מתאי יינון אוויר טיפוסיים, אך רגישות לנפח שהייתה גבוהה פי 13,500 כאשר מתח נמוך יחסית של -100V הוצב על פניו. הם הפגינו ליניאריות מעולה של תגובה עם המינון, עם תלות מועטה מאוד באנרגיה של קרני הרנטגן. באופן מכריע, הצלחתו באנרגיות הנמוכות המשמשות במכשירי אבחון מעידה על כך שהיא עשויה להתמודד בקלות עם המינונים הגבוהים יותר הנראים בטיפולים: זה סולל את הדרך לפיתוח של מד דוסימטר שיכול לשמש הן באבחון והן בטיפולי קרינה. יהלום עשוי גם מפחמן, מה שהופך אותו לאנלוג מצוין לרקמות אנושיות.
זהו צעד גדול קדימה עבור דוסימטריה מסיבות רבות. הקומפקטיות של המכשיר הופכת אותו ליישום כמעט בכל מקום, מדוסימטריה אישית, מדידות בזמן אמת במהלך הטיפולים ועד לניטור סביבתי. הוא קומפקטי מספיק כדי לייצר מערך, כמו מערך החיישנים במצלמה, שיכול למפות את השינוי במינון באזור כלשהו. רגישות למינונים נמוכים יכולה גם לחולל מהפכה בהבנתנו לגבי ההשפעות של חשיפה נמוכה לקרינה על גוף האדם, מרכיב חיוני במחקר רדיולוגי. והכי חשוב, זה פותח את הדלת להשגת עקביות נחוצה מאוד למדידות של מינון הקרינה. השימוש הפוטנציאלי של אותו מכשיר בהקשרים שונים לחלוטין יהפוך את השוואת המינונים למבוססת והוגנת מבחינה מדעית. הצלחת הצוות מבטיחה קפיצת מדרגה גדולה הן עבור מקומות העבודה הרפואיים והן עבור ההבנה שלנו לגבי קרינה בסביבה.
