Anthracene Single-Crystal Scintillators for Computer Tomography Scanning

闪烁体 材料科学 放射发光 X射线 断层摄影术 检出限 分辨率(逻辑) 光学 X射线探测器 探测器 计算机科学 物理 人工智能 统计 量子力学 数学
作者
Mingxi Chen,Lingjie Sun,Zhongzhu Hong,Hongyun Wang,Yan Xia,Si Liu,Xiaochen Ren,Xiaotao Zhang,Dongzhi Chi,Huanghao Yang,Wenping Hu
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (36): 41275-41282 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acsami.2c09732
摘要

X-ray imaging and computed tomography (CT) technology, as the important non-destructive measurements, can observe internal structures without destroying the detected sample, which are always used in biological diagnosis to detect tumors, pathologies, and bone damages. It is always a challenge to find materials with a low detection limit, a short exposure time, and high resolution to reduce X-ray damage and acquire high-contrast images. Here, we described a low-cost and high-efficient method to prepare centimeter-sized anthracene crystals, which exhibited intense X-ray radioluminescence with a detection limit of ∼0.108 μGy s–1, which is only one-fifth of the dose typically used for X-ray diagnostics. Additionally, the low absorption reduced the damage in radiation and ensured superior cycle performance. X-ray detectors based on anthracene crystals also exhibited an extremely high resolution of 40 lp mm–1. The CT scanning and reconstruction of a foam sample were then achieved, and the detailed internal structure could be clearly observed. These indicated that organic crystals are expecting to be leading candidate low-cost materials for low-dose and highly sensitive X-ray detection and CT scanning.
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