北京時間2月18日凌晨，世界頂級學術期刊《自然》在線發(fā)表了福州大學楊黃浩教授、陳秋水教授課題組的合作研究論文“High-resolution X-ray luminescence extension imaging”（Nature, 2021, 590, 410-415）,《Nature》雜志同期發(fā)表述評指出此項研究極大地推動了X射線成像技術發(fā)展（News & Views），標志著我國在柔性X射線成像技術方面進入國際先進行列，并有望突破國外的技術限制，推進高端X射線影像裝備的國產(chǎn)化。這是繼楊黃浩教授研究團隊在2018年實現(xiàn)福州大學首次以通訊單位在《Nature》發(fā)表論文以來，再次在X射線成像技術方面取得重要突破，實現(xiàn)了福州大學首次以第一作者/第一單位在該雜志上發(fā)表論文。

該研究工作由福州大學聯(lián)合新加坡國立大學劉小鋼教授團隊和香港理工大學黃勃龍教授共同完成。該工作是福州大學雙一流建設的又一重要科研成果，標志著福州大學在基礎研究方面取得了重要突破，進一步提升了福州大學的國際影響力。

醫(yī)學影像設備元器件與光刻機、芯片、航空發(fā)動機等在2018年一并被《科技日報》列為“卡住中國脖子的35項技術”。其中，X射線影像技術在醫(yī)學診斷、安全檢查、工業(yè)無損探傷上具有廣泛而重要的應用。目前，大多數(shù)X射線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。

但是，制造大面積、柔性的薄膜晶體管陣列和非晶硅光電轉換層仍存在巨大的技術挑戰(zhàn)，因此難以研制出柔性平板探測器。使用剛性的平板探測器難以實現(xiàn)曲面或者不規(guī)則目標物的三維X射線成像。

為攻克這一關鍵技術瓶頸，楊黃浩教授、陳秋水教授及其合作者發(fā)現(xiàn)了一類高性能X射線發(fā)光納米閃爍體，通過結合光譜技術、電子順磁共振表征、熱釋光學曲線分析、密度泛函理論計算、同步輻射技術對晶格缺陷的本質展開研究，提出了高能量X射線光子誘導缺陷產(chǎn)生長余輝發(fā)光的機理。該發(fā)光機制的建立對新型鹵化物長余輝材料的探索與合成具有指導意義。

該研究表明，稀土納米晶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。因此，研究團隊將其與柔性基底相結合，制備出透明、可拉伸、無需電子電路的柔性X射線成像設備。實現(xiàn)了柔性、高分辨的全景X射線成像，其成像空間分辨率大于20 lp/mm，相比傳統(tǒng)平板探測器具有明顯優(yōu)勢。

該研究打破傳統(tǒng)X射線平板探測器的固有限制，為制備新一代柔性X射線成像設備提供了新的思路和途徑?；诩{米閃爍體的柔性X射線成像設備具有制備工藝簡單、便攜式、成本低、成像性能優(yōu)異等優(yōu)勢，在便攜式X射線探測器、乳腺成像、牙科全景成像、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。目前我國的高端X射線影像設備及關鍵零部件主要依賴進口。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-021-03251-6