آشکارساز نیمه هادی جدید نوید تشخیص پزشکی و امنیت داخلی را نشان می دهد – ScienceDaily


مقامات امنیتی وظیفه جلوگیری از وارد کردن مواد خطرناک توسط مجرمان به کشور را دارند و کشف مواد هسته ای کار دشوار و گرانی بوده است. محققان دانشگاه نورث وسترن اکنون دستگاه های جدیدی را بر اساس مواد کم هزینه برای شناسایی و شناسایی ایزوتوپ های رادیواکتیو تولید کرده اند.

تیم تحقیقاتی با استفاده از برزم سرب سزیم به شکل بلورهای پروسکیت دریافتند که آنها قادر به ایجاد آشکارسازهای بسیار کارآمد در هر دو محقق کوچک ، قابل حمل و آشکارسازهای بسیار بزرگ هستند. نتایج بیش از یک دهه است که ادامه دارد.

استاد شمال غربی مرکوری کاناتسیدیس ، که هدایت این مطالعه را بر عهده دارد ، گفت که علاوه بر ارزان بودن از دستگاه های معمولی ، روش جدید تشخیص اشعه گاما همچنین قادر به تمایز بین پرتوهای مختلف انرژی است. این روش به کاربران امکان می دهد پرتوهای گاما در مقابل غیرقانونی را شناسایی کنند. ردیاب هایی از این دست برای امنیت ملی بسیار مهم است ، جایی که برای شناسایی مواد هسته ای غیرقانونی منتقل شده از آن طرف مرز و کمک به پزشکی قانونی هسته ای و همچنین تصویربرداری تشخیصی مورد استفاده قرار می گیرد.

کاناتسیدیس گفت: “با استفاده از مواد پروسکایت ، ما در تشخیص انرژی برای اشعه گاما با استفاده از یک طراحی آشکارساز پیکسلی به وضوح بالایی دست یافتیم.” “این ما را به ایجاد سیستم های الکترونیکی برای تشخیص پزشکی و تصویربرداری ، امنیت فرودگاه و سایر موارد نزدیک می کند.”

این مطالعه 7 دسامبر در ژورنال منتشر خواهد شد فوتونیک طبیعت.

Canacidis استاد شیمی در Charles E. و اما H. Morrison در کالج علوم و هنر وینبرگ است. وی جلسه مشترکی با آزمایشگاه ملی در آرگون دارد.

در تحقیقات قبلی ، این تیم عملکرد آشکارساز جدید سرب برومید سزیم را با آشکارساز معمولی روی تلورید روی کادمیوم (CZT) مقایسه کردند و دریافتند که عملکرد خوبی در تشخیص اشعه گاما دارد.

اما یک مطالعه جدید که اندازه بلورها و پیکسل ها را با استفاده از اهرم به جای الکترودهای صفحه ای بهبود بخشیده است ، وضوح طیفی را بسیار بالاتر از طراحی های معمول ، از حدود 3.8 to به 1.4 1.4 بهبود می بخشد ، حتی انرژی را از منابع بسیار ضعیف تشخیص می دهد.

ایزوتوپهای رادیواکتیو پرتوهای گاما را منتشر می کنند که از نظر انرژی کمی متفاوت هستند و اغلب فقط با چند درصد اختلاف تفاوت دارند. با استفاده از ماده جدید ، مصرف کنندگان با تعیین اختلاف تا چند درصد می توانند منبع اشعه گاما را بهتر شناسایی کنند.

بعلاوه ، استفاده از حتی مواد کمی ناخالص معمولاً باعث می شود ردیاب ها از کارآیی کمتری برخوردار باشند یا از کارایی بالایی برخوردار نباشند و تولیدکنندگان دستگاه برای بدست آوردن قرائت های موثر باید به دنبال CZT فوق خالص باشند. در کمال تعجب محققان ، مواد ممکن است 5 تا 10 برابر ناخالصی بیشتر از CZT داشته باشد و هنوز هم وجود داشته باشد که تولید آن را آسان و ارزان می کند. وضوح برای تصویربرداری پزشکی ، مانند اسکن SPECT نیز بسیار مهم است.

Kanatzidis گفت که علاقه زیادی در این زمینه وجود دارد ، به ویژه با توجه به هزینه و پیامدهای ایمنی تجهیزات سوunction عملکرد. وی گفت ، اما پیشرفت در این زمینه در درجه اول آهسته بوده است زیرا گروه های تحقیقاتی روی سنتز مواد یا ردیاب های اشعه ایکس و گاما متمرکز شده اند – گروه او هر دو را انجام می دهد. آزمایشگاه Kanatzidis بیش از 60 ترکیب امیدوار کننده را قبل از نشستن بر روی سرب سزیم بررسی کرد.

حتی با توجه به پیشرفت های ارائه شده توسط این ماده جدید ، كاناكیدیس گفت كه كار وی با همكاران شمال غربی و آرگون پایان نیافته است.

کاناتسیدیس گفت: “قفسه ما پر از فرصت های جدیدی است که ما هنوز در عمق بیشتری آنها را کشف نکرده ایم.” “تیم تحقیقاتی من ترکیبی نادر از مهندسی و جنبه کریستال همه چیز است.”

Yihui او دستیار آزمایشگاه Kanatzidis و اولین نویسنده مقاله است.

وی گفت: “پروتکل های جدید تولید دستگاه که ما به همکاران دانشگاه میشیگان گزارش می دهیم ، می تواند منجر به تولید انبوه آشکارسازهای برومید سرب سزیم در آینده نزدیک شود.”

تیم پروفسور جونگ هه از دانشگاه میشیگان در توصیف و تجزیه و تحلیل ردیاب ها نقش دارند. داک یانگ چونگ ، دانشمند آرگون ، یکی از همکاران پیشگام تلاش ها بود.

Kanatzidis و همکارانش یک شرکت جدید به نام Actinia تأسیس کردند که آشکارسازهای برمید سرب سزیم را برای شناسایی و شناسایی اشعه X گاما و اشعه ایکس به بازار عرضه می کند. این آشکارسازهای جدید تأثیرات گسترده ای در تشخیص پزشکی ، امنیت ملی و ایمنی هسته ای خواهند داشت.

منبع تاریخچه:

مواد تهیه شده توسط دانشگاه شمال غربی. اصلی ، نوشته شده توسط لیلا رینولدز. توجه: مطالب را می توان از نظر سبک و طول ویرایش کرد.


منبع: packge-news.ir

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>