武漢光電國家實驗室（籌）研發(fā)出一種高靈敏鈣鈦礦X射線探測器，將使鈣鈦礦的應(yīng)用拓展到醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域，這意味著中國高端醫(yī)療儀器核心部件開發(fā)獲重大突破。

該項成果由武漢光電國家實驗室（籌）唐江的材料研究團隊與謝慶國的高端醫(yī)療儀器研究團隊合作研發(fā)而成，已于近日發(fā)表在國際著名期刊《自然·光子學(xué)》上。

鈣鈦礦是一類具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的鉛基鹵素半導(dǎo)體材料，廣泛應(yīng)用于太陽能電池領(lǐng)域。唐江介紹，事實上鈣鈦礦在醫(yī)學(xué)成像方面同樣大有用武之地，可以把高能射線變成可以靈活處理的電脈沖信號，實現(xiàn)非常靈敏的探測與成像。

唐江稱，目前市面上的醫(yī)學(xué)成像儀器核心部件主要采用高光輸出的閃爍晶體，熔點高，制備能耗大，成本高，還必須配合光電轉(zhuǎn)換器件使用。新型鈣鈦礦輻射探測器，具有高靈敏度、低檢測限、無鉛化特點，且材料相比傳統(tǒng)閃爍晶體需要的昂貴稀土材料，更加低廉易制取。

研究中，一個重要的問題是實現(xiàn)鈣鈦礦無鉛化。唐江團隊把鉛基鈣鈦礦中的鉛替換為銀和鉍，通過溶液法在低溫下制備出銫銀鉍溴單晶，從而避免鉛的使用。通過系統(tǒng)優(yōu)化，最終制備器件綜合性能達到甚至部分優(yōu)于鉛基鈣鈦礦和目前商用的非晶硒探測器水平。

在醫(yī)學(xué)儀器領(lǐng)域深耕多年的謝慶國認為，盡管中國高端醫(yī)療器械市場已進入高速發(fā)展期，但是關(guān)鍵基礎(chǔ)材料、核心基礎(chǔ)零部件仍是高端醫(yī)療器械進一步發(fā)展的痛點。

謝慶國表示，若將無鉛鈣鈦礦應(yīng)用到高端醫(yī)療器械的核心部件開發(fā)中，將減少中國高端醫(yī)療儀器對戰(zhàn)略資源稀土的依賴和需求，增強高端醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的工業(yè)基礎(chǔ)能力，形成從新材料到新部件到新裝備的創(chuàng)新閉環(huán)，實現(xiàn)高端醫(yī)療產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展。