Highly Efficient NaGdF4:Ce/Tb Nanoscintillator with Reduced Afterglow and Light Scattering for High-Resolution X-ray Imaging

闪烁体 材料科学 余辉 闪烁 发光 光电子学 散射 纳米技术 光学 物理 探测器 天文 伽马射线暴
作者
Jinjing Ma,Wenjuan Zhu,Lei Lei,Degang Deng,Youjie Hua,Yang Yang,Shiqing Xu,Paras N. Prasad
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:13 (37): 44596-44603 被引量:81
标识
DOI:10.1021/acsami.1c14503
摘要

Scintillation-based X-ray excited optical luminescence (XEOL) imaging shows great potential applications in the fields of industrial security inspection and medical diagnosis. It is still a great challenge to achieve scintillators simultaneously with low toxicity, high stability, strong XEOL intensity, and weak afterglow as well as simple device processibility with weak light scattering. Herein, we introduce ethylenediaminetetraacetate (EDTA)-capped NaGdF4:10Ce/18Tb nanoparticles (NPs) as a highly sensitive nanoscintillator, which meets all of the abovementioned challenges. These NPs show comparable XEOL intensity to the commercial CsI (Tl) single crystal in the green region. We propose a mechanism that involves a new electron-captured path by Ce3+ ions and the promotion of energy migration from a trap center to surface quenchers via a Gd3+ sublattice, which greatly reduces the population in traps to produce significant reduction of afterglow. Moreover, by employing an ultrathin transparent NaGdF4:10Ce/18Tb film (0.045 mm) as a nanoscintillator screen for XEOL imaging, a high spatial resolution of 18.6 lp mm–1 is realized owing to the greatly limited optical scattering, which is superior to the commercial CsI (TI) scintillator and most reported lead halide perovskites. We demonstrate that doping Ce3+ ions can greatly limit X-ray-activated afterglow, enabling to use an ultrathin transparent fluoride NP-based nanoscintillator screen for high-quality XEOL imaging of various objects such as an electronics chip and biological tissue.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
zhzzhz完成签到,获得积分0
刚刚
sanqi完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
bkagyin的应助被QZF采纳,获得10
1秒前
ding的应助被Hans采纳,获得10
1秒前
XR的应助被火星上的思卉采纳,获得30
1秒前
yang666完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
mascot发布了新的文献求助10
2秒前
He发布了新的文献求助10
2秒前
张笑甜发布了新的文献求助10
3秒前
大可完成签到 ,获得积分10
3秒前
顾矜的应助被无限凛采纳,获得10
3秒前
lyy完成签到,获得积分10
3秒前
琪琪发布了新的文献求助10
4秒前
安详的灰狼的应助被hjl采纳,获得10
4秒前
橙子完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
ekswai发布了新的文献求助10
6秒前
LL完成签到,获得积分10
6秒前
墨染樱飞卿清叙完成签到,获得积分10
6秒前
小马甲的应助被MaDi采纳,获得10
7秒前
ding的应助被李密采纳,获得10
7秒前
天玄发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
新月完成签到 ,获得积分10
8秒前
今后的应助被Nanno采纳,获得10
8秒前
8秒前
科目三的应助被LL采纳,获得10
9秒前
10秒前
DW的应助被悦己采纳,获得10
11秒前
WJane完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
QZF发布了新的文献求助10
12秒前
烟花的应助被Mao采纳,获得10
13秒前
13秒前
15秒前
Fan发布了新的文献求助10
15秒前
wang发布了新的文献求助10
15秒前
Akim的应助被蔡继海采纳,获得10
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Arbitrage Theory in Discrete and Continuous Time 500
Fortepian Chopina 400
A Silent Apostrophe:The Fayum Portraits 310
四川大学学位论文.郭瑞昂. 基于高压热扩散的n型磷掺杂金刚石半导体制备研究 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7831286
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9355707
关于积分的说明 20584810
捐赠科研通 7424025
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3336669
关于科研通互助平台的介绍 2481212
邀请新用户注册赠送积分活动 2357315