नई बिस्मथ-आधारित कार्बनिक-अकार्बनिक हाइब्रिड सामग्री एक्स-रे डिटेक्टरों के रूप में असाधारण संवेदनशीलता और दीर्घकालिक स्थिरता दिखाती है, जो वाणिज्यिक एक्स-रे डिटेक्टरों की तुलना में काफी अधिक संवेदनशील है। इसके अलावा, इन सामग्रियों का उत्पादन बॉल मिलिंग द्वारा सॉल्वैंट्स के बिना किया जा सकता है, एक मैकेनोकैमिकल संश्लेषण प्रक्रिया जो पर्यावरण के अनुकूल और स्केलेबल है। अधिक संवेदनशील डिटेक्टर एक्स-रे परीक्षाओं के दौरान विकिरण जोखिम में कमी के लिए अनुमति देंगे।
एक्स-रे इमेजिंग चिकित्सा निदान और सामग्री लक्षण वर्णन में अपरिहार्य है। एक छवि उत्पन्न करने के लिए, एक डिटेक्टर एक्स-रे को परिवर्तित करता है जो वस्तु को विद्युत संकेतों में गुजरता है। उच्च डिटेक्टर संवेदनशीलता कम विकिरण खुराक को सक्षम करती है, जो चिकित्सा अनुप्रयोगों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।
वर्तमान में उपयोग किए जाने वाले एक्स-रे डिटेक्टरों में मध्यम से उच्च परमाणु संख्या वाले तत्वों के अकार्बनिक यौगिक होते हैं। हाल के वर्षों में, अकार्बनिक पेरोवकाइट यौगिकों को भी बहुत अच्छे परिणामों के साथ एक्स-रे डिटेक्टरों के रूप में परीक्षण किया गया है।
पेरवोसकाइट सामग्रियों से प्रेरित
अब, HZB में एक्स-रे डिटेक्टर विशेषज्ञ प्रो। ओलेना मास्लचुक के नेतृत्व में एक टीम ने प्रदर्शित किया है कि उच्च कुशल एक्स-रे डिटेक्शन के लिए दो नए बिस्मथ-आधारित कार्बनिक-अकार्बनिक हाइब्रिड सामग्री का उपयोग किया जा सकता है। इस काम में दो बिस्मथ-आधारित सामग्रियों का पता लगाया गया, (सीएच3चौधरी2)3एस)6द्वि8मैं30 और (ch3चौधरी2)3एस) एजीबीआई5ऑप्टो-इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में हैलिड पेरोव्साइट्स के उद्भव से प्रेरित थे और पहली बार डॉ। एलन स्टारार्कम द्वारा अपने पीएचडी के दौरान खोजे गए थे। रॉयल इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी स्टॉकहोम, स्वीडन में थीसिस काम करता है।
स्टार्कहोम कहते हैं, ” उच्च परमाणु संख्या, उपयुक्त बैंड अंतराल और अद्वितीय संरचनात्मक विशेषताएं उन्हें एक्स-रे का पता लगाने के लिए आदर्श बनाती हैं,
पर्यावरण के अनुकूल विनिर्माण प्रक्रिया
BAM विशेषज्ञ फ्रांज़िस्का एमरलिंग के सहयोग से, एक विशेष रूप से पर्यावरण के अनुकूल निर्माण प्रक्रिया का उपयोग किया गया था: बॉल मिलिंग। यह पॉलीक्रिस्टलाइन पाउडर का उत्पादन करता है जो तब घने छर्रों में दबाया जाता है। ये प्रक्रियाएं उद्योग में भी स्थापित हैं।
50 गुना अधिक संवेदनशील
पोट्सडैम विश्वविद्यालय में डॉ। फेलिक्स लैंग की टीम के सहयोग से एक्स-रे डिटेक्टरों में उनके उपयोग के लिए उपन्यास सामग्री का मूल्यांकन किया गया था। “परिणाम बताते हैं कि वे वर्तमान वाणिज्यिक डिटेक्टरों की तुलना में बेहतर प्रदर्शन करते हैं, यहां तक कि लंबे समय तक, यहां तक कि लंबे समय तक।” “वास्तव में, वे अनाकार सेलेनियम या CDZNTE जैसे वाणिज्यिक सामग्रियों की तुलना में अधिक परिमाण के दो आदेशों तक संवेदनशीलता का प्रदर्शन करते हैं-और एक्स-रे खुराक का पता लगा सकते हैं,” स्टारार्कम कहते हैं।
प्रयोगशाला में व्यापक विश्लेषण के अलावा, टीम ने बेसी II में केएमसी -3 एक्सपीपी बीमलाइन पर नमूनों का भी अध्ययन किया। डिटेक्टरों ने उच्च तीव्रता वाले फोटॉन प्रवाह के तहत स्पंदित एक्स-रे विकिरण के दौरान एक स्थिर प्रतिक्रिया बनाए रखी, जिसमें प्रदर्शन में कोई औसत दर्जे का गिरावट नहीं हुई, जो कि डिटेक्टर सामग्री की मजबूती पर प्रकाश डालती है।
प्रौद्योगिकी हस्तांतरण के लिए दृष्टिकोण
‘हमने दिखाया है कि ये पूरी तरह से नई बिस्मथ-आधारित सामग्री एक्स-रे डिटेक्शन के लिए उत्कृष्ट उम्मीदवार हैं। हमारे परिणाम Perovskite क्षेत्र के भीतर और परे दोनों फोटोवोल्टिक से परे HZB में हाइब्रिड सामग्री अनुसंधान का विस्तार करने के लिए रोमांचक अवसरों को उजागर करते हैं। ओलेना मास्लाइंचुक कहते हैं, अधिक संवेदनशील एक्स-रे डिटेक्टर एक्स-रे इमेजिंग के दौरान विकिरण जोखिम को काफी कम करने की अनुमति देंगे।
प्रौद्योगिकी हस्तांतरण अगला कदम है। स्टारखोम कहते हैं, “एडलर्सशोफ में बहुत सारी रोमांचक कंपनियां हैं कि हम ऐसे एक्स-रे डिटेक्टरों के विकास को अनुकूलित करने के लिए मिलकर काम कर सकते हैं।”
