材料科学：高分解能X線ルミネッセンス時間延長撮像法

フラットパネル検出器を用いた現在のX線撮像技術では、大面積のフレキシブルなシリコン系光検出器を高度に湾曲した表面に作製することがまだ難題であるため、三次元物体の撮像は困難である。今回我々は、溶液処理で作製できる一連のランタノイドドープナノシンチレーターを用いた、フラットパネルのない高解像度三次元撮像向けの超長寿命X線捕捉を実証する。今回の実験的な特性評価は、欠陥形成と電子構造の量子力学的シミュレーションに裏付けられており、放射線に誘発される陰イオンのホスト格子内での移動に起因する、捕捉電子のゆっくりとしたホッピングによって、30日を超える持続的なX線ルミネッセンスが誘起され得ることを明らかにしている。さらに我々は、分解能が1 mm当たり20ラインペアを超え、光学的記憶が15日より長いX線ルミネッセンス時間延長画像化（X-ray luminescence extension imaging）を実証する。今回の研究結果から、長時間持続する電子捕捉を通したX線エネルギー変換の根底にある機構に関する知見が得られるとともに、患者中心のX線撮影やマンモグラフィー、画像誘導治療法、高エネルギー物理学、放射線医学における深層学習向けの、ウエアラブルX線検出器の将来の研究の動機付けとなるパラダイムが得られる。

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