Điện/Điện tử
Điện tử RF & Vi sóng Máy quét tia X cầm tay
Chất bán dẫn & IC
Quang tử/Quang học
Điều khiển chuyển động
Robotics, Tự động hóa & Điều khiển
Kiểm tra & Đo lường
Cảm biến/Thu thập dữ liệu
Sản xuất & tạo mẫu
Vật liệu & Lớp phủ
Hệ thống cơ khí & chất lỏng
Vấn đề hiện tại
Lưu trữ tạp chí
Đại học Tây Bắc, Evanston, IL
Các nhà nghiên cứu của Đại học Northwestern đã phát triển các thiết bị mới dựa trên vật liệu chi phí thấp để hỗ trợ phát hiện và xác định các đồng vị phóng xạ.Sử dụng xêsi chì bromua ở dạng tinh thể perovskite, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng họ có thể tạo ra các máy dò hiệu quả cao trong cả thiết bị nhỏ, di động dành cho các nhà nghiên cứu hiện trường và trong các máy dò rất lớn.Kết quả là hơn một thập kỷ được thực hiện.
Giáo sư Mercouri Kanatzidis của Northwestern, người đứng đầu nghiên cứu, cho biết ngoài việc rẻ hơn các thiết bị thông thường, phương pháp mới phát hiện tia gamma còn có khả năng phân biệt cao giữa các tia có năng lượng khác nhau.Phương pháp này cho phép người dùng xác định các tia gamma hợp pháp và bất hợp pháp.Những máy dò như thế này rất quan trọng đối với việc chẩn đoán hình ảnh y tế.
Kanatzidis cho biết: “Sử dụng vật liệu perovskite, chúng tôi đã đạt được độ phân giải cao trong việc phát hiện năng lượng đối với tia gamma bằng thiết kế máy dò pixel.“Điều này đưa chúng ta tiến một bước gần hơn tới việc tạo ra các hệ thống điện tử để chẩn đoán và chụp ảnh y tế, an ninh sân bay, v.v.”Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Photonics.Kanatzidis là Giáo sư Hóa học Charles E. và Emma H. Morrison tại Trường Cao đẳng Khoa học và Nghệ thuật Weinberg.Anh ấy có cuộc hẹn chung với Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne.
Trong nghiên cứu trước đây, nhóm nghiên cứu đã so sánh hiệu suất của máy dò cesium chì bromua mới với máy dò cadmium kẽm Telluride (CZT) thông thường và nhận thấy nó hoạt động tốt trong việc phát hiện tia gamma.Nhưng nghiên cứu mới nhằm cải thiện kích thước tinh thể và tận dụng các pixel thay vì điện cực phẳng đã nâng cao độ phân giải quang phổ vượt xa so với các thiết kế thông thường, từ khoảng 3,8 lên 1,4%, phát hiện năng lượng ngay cả từ các nguồn rất yếu.
Các đồng vị phóng xạ phát ra các tia gamma có năng lượng hơi khác nhau, thường chỉ khác nhau vài điểm phần trăm.Sử dụng vật liệu mới, người dùng có thể xác định tốt hơn nguồn tia gamma bằng cách xác định chính xác sự khác biệt đến một vài điểm phần trăm.
Ngoài ra, việc sử dụng các vật liệu thậm chí hơi tạp chất thường làm cho máy dò kém hiệu quả hơn hoặc không hoạt động, và các nhà sản xuất thiết bị phải tìm kiếm CZT siêu tinh khiết để tạo ra kết quả đọc hiệu quả.Trước sự ngạc nhiên của các nhà nghiên cứu, vật liệu của họ có thể chứa nhiều tạp chất hơn CZT từ 5–10 lần mà vẫn hoạt động, giúp sản xuất dễ dàng hơn và rẻ hơn.Độ phân giải cũng rất quan trọng đối với hình ảnh y tế như quét SPECT.
Kanatzidis cho biết có rất nhiều sự quan tâm đến lĩnh vực này, đặc biệt là khi xét đến chi phí và sự an toàn của thiết bị gặp trục trặc.Tuy nhiên, ông nói, tiến bộ trong lĩnh vực này diễn ra chậm chủ yếu do các nhóm nghiên cứu tập trung vào tổng hợp vật liệu hoặc vào máy dò tia X và tia gamma - nhóm của ông làm cả hai.Phòng thí nghiệm của Kanatzidis đã xem xét hơn 60 hợp chất đầy hứa hẹn trước khi nghiên cứu về xêsi chì bromua.
Ngay cả với những tiến bộ được vật liệu mới mang lại, Kanatzidis cho biết công việc của ông với các cộng tác viên tại Northwestern và Argonne vẫn chưa kết thúc.
Kanatzidis cho biết: “Kệ của chúng tôi chứa đầy những khả năng mới mà chúng tôi vẫn chưa nghiên cứu sâu hơn”.“Nhóm nghiên cứu của tôi là sự kết hợp hiếm hoi giữa khía cạnh kỹ thuật và khía cạnh phát triển tinh thể của sự vật.”
Yihui He là trợ lý giáo sư nghiên cứu tại phòng thí nghiệm Kanatzidis và là tác giả đầu tiên của bài báo.
Ông nói: “Quy trình chế tạo thiết bị mới mà chúng tôi báo cáo với các cộng tác viên của chúng tôi tại Đại học Michigan có thể dẫn đến việc sản xuất hàng loạt máy dò xêsi chì bromua trong tương lai gần”.
Nhóm của giáo sư Zhong He tại Đại học Michigan đã tham gia phân tích và mô tả đặc tính của máy dò.Nhà khoa học Argonne Duck Young Chung là người cộng tác chính trong nỗ lực này.
Kanatzidis và các đồng nghiệp đã thành lập một công ty mới, Actinia, để thương mại hóa máy dò bromua chì Caesium để phát hiện và nhận dạng gamma và tia X.Những máy dò mới này sẽ có ý nghĩa sâu rộng trong chẩn đoán y tế, an ninh nội địa và an toàn hạt nhân.
Để biết thêm thông tin, hãy liên hệ với Win Reynolds tại Địa chỉ email này đang được bảo vệ khỏi spam bots.Bạn cần kích hoạt JavaScript để xem nó.;413-461-6314.
Bài viết này xuất hiện lần đầu trên Tạp chí Tech Briefs số tháng 5 năm 2024.
Đọc thêm các bài viết từ vấn đề này ở đây.
Đọc thêm các bài viết từ kho lưu trữ ở đây.
Một bước đột phá về pin lithium-lưu huỳnh sạc nhanh
Robot hình người: Lực lượng lao động robot thế hệ tiếp theo
Pin dòng sắt lỏng an toàn, tiết kiệm
Bộ não in 3D có độ phân giải cao đầu tiên
Một quy trình mới để biến CO2 thành nhiên liệu bền vững
Mang lại cho robot gia đình ý thức chung
Thử nghiệm công nghệ máy bay không người lái mới
100% CAD trên nền tảng đám mây - Tương lai của thiết kế là bây giờ
Virtual Twin như một công cụ tăng tốc phát triển ADAS và AD
Đổi mới nội thất máy bay: Cách giảm trọng lượng và tối ưu hóa việc sản xuất các bộ phận
Tăng tốc phát triển SDV: Nguyên mẫu ảo của bộ xử lý siêu tích hợp trên xe
Xử lý kết quả thử nghiệm tương thích sinh học ngoài dự kiến trong phát triển thiết bị y tế
Ý kiến của tôi: Lưu trữ năng lượng, Phần 2
Tạo hình ảnh tế bào tổng hợp để phân tích kính hiển vi nâng cao
Trả lời câu hỏi của bạn: Pin Lithium-Air so với Lithium-Ion
Bạn biết bao nhiêu về nguồn điện DC có thể lập trình?
So sánh giữa hàn sóng và hàn nóng chảy lại
Điện tử in: Tương lai linh hoạt
Bạn biết bao nhiêu về sợi quang?
Cảm biến CCD và CMOS
Polycarbonate được coi là lựa chọn hàng đầu cho đèn LED
Lập bản đồ trọng lực bằng điều khiển chuyển động
Công cụ lao động công nghiệp hiện đại: Bộ điều khiển PID
Khái niệm cơ bản về lựa chọn bộ mã hóa
Các nhà nghiên cứu trình diễn công nghệ chip tiên tiến cho AI tiêu thụ năng lượng cực thấp...
Công nghệ cảm biến thông minh cho IoT
Kết nối mạng IoT với IEEE 802.15.4/6LoWPAN
Mở ra tiềm năng của thiết bị điện tử màng mỏng cho thiết kế chip linh hoạt
Vải dẫn nhiệt cao
Hàn chùm tia laser và hàn chùm tia điện tử Quá trình nào phù hợp nhất cho mục đích gì?
Sinh vật biển được đẩy bằng phản lực có thể cải thiện robot đại dương
Vật liệu cacbon cơ học cho các ứng dụng làm kín máy bay
Động cơ không chổi than cho máy bơm nhiên liệu trong bể
Helios Horizon đưa máy bay điện lên tầm cao mới như thế nào
3 công ty eVTOL cần theo dõi vào năm 2024: Archer Aviation, Joby Aviation và Lilium
Tương lai của công nghệ pin eVTOL
Tóm tắt thiết kế y tế
Công nghệ kỹ thuật di động
Trạng thái dịch vụ
Bằng cách gửi thông tin cá nhân của mình, bạn đồng ý rằng SAE Media Group và các nhà tài trợ trong ngành được lựa chọn cẩn thận cho nội dung này có thể liên hệ với bạn và rằng bạn đã đọc và đồng ý với Chính sách quyền riêng tư.
Bạn có thể liên hệ với chúng tôi theo địa chỉ Privacy@saemediagroup.com.
Bạn có thể bỏ đăng kí bất cứ lúc nào.
Dịch vụ thuê bao
Liên hệ chúng tôi
Chính sách bảo mật
Thùng chứa thiết bị nổ © 2009-2024 Tập đoàn truyền thông SAE