世界上最薄的X射线探测器诞生

利用软X射线可以方便地在宿主水介质中探测生物样本的结构特征,如湿蛋白和活细胞。该地区的传统X射线探测器空间分辨率低,灵敏度有限,需要复杂的制造程序。通过引入基于单硫化锡纳米片(SnS)的直接软X射线探测器,克服了许多这些限制。

一硫化锡纳米片具有较高的光子吸收系数,可用于制作具有高灵敏度和快速响应时间的超薄软X射线探测器。图片来源:Shabbir等人,doi:10.1002/adfm.202105038。

单硫锡纳米片具有较高的光子吸收系数,可用于制作灵敏度高、响应时间快的超薄软x射线探测器。图片来源:Shabbir,内政部:10.1002/adfm.202105038。

“SnS纳米片的响应速度非常快,在几毫秒之内,”该研究的共同主要作者、莫纳什大学材料科学与工程系和ARC激子科学卓越中心的研究员Jacek Jasieniak教授说。

“你几乎可以在瞬间扫描某个东西并获得图像。感知时间决定了时间分辨率。”

“原则上,考虑到高灵敏度和高时间分辨率,您可以实时查看事物。”

他补充道:“你也许可以用它来观察细胞相互作用的过程。”。

“你不只是生成静态图像,你可以通过x射线看到蛋白质和细胞的进化和移动。”

Jasieniak教授及其同事发明的软X-ra探测器厚度不到10纳米。

以前,最薄的x射线探测器在20到50纳米之间。

“SnS纳米片的灵敏度和效率在很大程度上取决于它们的厚度和横向尺寸,这是不可能通过传统的制造方法来控制的,”RMIT大学和Quaid-I-Azam大学的研究员、联合首席作者Nasir Mahmood博士说。

利用一种液态金属剥离方法,研究人员可以生产出高质量、大面积、厚度可控的薄片,可以有效地检测水中的软x射线光子。

它们的灵敏度可以通过堆叠超薄层的过程进一步增强。

与现有的直接软x射线探测器相比,它们在灵敏度和响应时间方面有了重大改进。

作者希望他们的发现将为基于超薄材料的下一代高灵敏度X射线探测器的开发开辟新的途径。

第一作者Babar Shabbir博士是莫纳什大学材料科学与工程系和激子科学ARC卓越中心的研究员,他说:“从长远来看,要将其商业化,我们需要测试多像素设备。”。

“在这个阶段,我们没有成像系统。但这为我们提供了一个知识平台和一个原型。”

球队的工作这篇文章发表在《华尔街日报》上先进功能材料.

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巴巴尔沙比尔酒店. 基于SnS纳米片的水窗区软X射线探测器。先进功能材料,于2021年10月27日在网上发布;doi: 10.1002 / adfm.202105038

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