Nature Photonics: лантаноиды повысили эффективность сцинтилляторов в 1300 раз

Ученые из Национального университета Сингапура разработали инновационный метод, который значительно повышает эффективность органометаллических сцинтилляторов. Благодаря переработке возбуждения, вызванного рентгеновским излучением, в комплексах металлов лантаноидов, исследователи добились 1300-кратного увеличения радиолюминесценции. Работа опубликована в журнале Nature Photonics.

Сцинтилляторы — это вещества, преобразующие ионизирующее излучение в видимый свет, что делает их незаменимыми в медицинской радиографии, мониторинге окружающей среды и астрономии. Однако традиционные сцинтилляторы, такие как керамические и перовскитовые, имеют ряд ограничений, включая токсичность, сложность производства и проблемы со стабильностью. Органические аналоги более удобны и экономичны, но их эффективность до сих пор оставалась недостаточной из-за слабого поглощения рентгеновского излучения.

В новой работе ученые предложили использовать редкоземельные элементы для поглощения рентгеновских лучей и органические лиганды для переработки энергии. Этот подход позволил значительно превзойти традиционные органические сцинтилляторы и конкурировать с неорганическими кристаллами, такими как LYSO:Ce. Новые сцинтилляторы обладают высокой устойчивостью к радиации, стабильностью и гибкостью, их синтез возможен при комнатной температуре. Материалы обеспечивают полный спектр свечения — от ультрафиолетового до ближнего инфракрасного диапазона, а время их излучения можно настроить в диапазоне от 50 наносекунд до 900 микросекунд.

Ведущий автор исследования профессор Лю Сяоган отметил, что новая разработка открывает перспективы для высокоточного радиографического изображения и глубокотканевой рентгенотерапии..