近日，日本東麗公司(Toray Industries, Inc.)宣布開(kāi)發(fā)出一種 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換技術(shù) ，使用熒光粉(phosphors)將X射線閃爍體(scintillator)的亮度提高約 30% 。 利用該技術(shù)能更清晰地識(shí)別肺部疾病和其他疾病，同時(shí)減少X射線輻射劑量。

東麗公司表示， 會(huì)很快把這項(xiàng)技術(shù)投入商業(yè)化 。

非晶硅平板探測(cè)器由 閃爍體 (scintillator)和 感光體 (photosensor)組成，其中閃爍體將X射線轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光，感光體將可見(jiàn)光轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像。

(圖片來(lái)源：MITSUBISHI CHEMICAL)

閃爍體具有幾百微米厚的熒光層，可以吸收X射線并發(fā)光。

熒光層由 CsI(碘化銫) 或 GOS(硫氧化釓) 組成。與CsI不同，GOS不需要長(zhǎng)時(shí)間的沉積過(guò)程，因此制造工藝簡(jiǎn)單，成本低廉。

在X射線條件下，GOS非常穩(wěn)定和耐用，但GOS不如CsI明亮，這是一直無(wú)法解決的問(wèn)題。

東麗公司通過(guò)改進(jìn)并創(chuàng)新相關(guān)技術(shù)，得以 提高了GOS閃爍體的亮度 。 這項(xiàng)工藝的核心在于*的復(fù)合技術(shù)，可以混合 “第二種熒光層” (second phosphor)。

采用第二種熒光層技術(shù)之后， 350-400納米之間的短波光能夠轉(zhuǎn)換成接近550納米的長(zhǎng)波光 ，而光電傳感器對(duì)GOS發(fā)射光譜中350-400納米的短波光靈敏度較低， 對(duì)550納米長(zhǎng)波光則具有較高的靈敏度 。

▲采用新技術(shù)的閃爍體(左)和光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換示意圖(右)

(圖片來(lái)源：東麗公司網(wǎng)站)

使用這種技術(shù)， 熒光層“GOS-α”保留了GOS本身的優(yōu)勢(shì)(比如成本低、穩(wěn)定性強(qiáng)以及GOS的高耐久性) ，與此同時(shí)， 比類似厚度的傳統(tǒng)熒光體提高了30%的亮度 。

自2016年以來(lái)，東麗公司一直使用常規(guī)GOS技術(shù)批量生產(chǎn)醫(yī)療普放X射線閃爍體。該公司表示， 希望通過(guò)新的“GOS-α”熒光層產(chǎn)品，進(jìn)一步擴(kuò)展X射線閃爍體業(yè)務(wù) 。

此外，新技術(shù)還將與使用了東麗這項(xiàng)新技術(shù)的像素閃爍體相結(jié)合，使圖像銳化。

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作為的平板探測(cè)器公司美*睿視VAREX，在平板探測(cè)器領(lǐng)域處于領(lǐng)導(dǎo)水平，目前在平板探測(cè)器出貨量也是巨大，而醫(yī)用X射線探測(cè)器是普放設(shè)備核心的部件之一，可以分為 平板探測(cè)器 、 CCD探測(cè)器 和 一線掃描探測(cè)器 。

其中，平板探測(cè)器是目前的主流應(yīng)用，其使用材料包括 非晶硅、非晶硒 、 CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體) 和 IGZO(銦鎵鋅氧化物) 。

非晶硒平板探測(cè)器雖然成像質(zhì)量更好，但由于受壽命、成本、穩(wěn)定性、易損性等條件所限，尚未成為主流探測(cè)器材料。因此 目前市場(chǎng)上平板探測(cè)器以非晶硅材料占主導(dǎo)地位 。

市場(chǎng)研究和戰(zhàn)略咨詢公司Yole的報(bào)告顯示：

• 使用 非晶硅和CMOS的平板探測(cè)器 *大，2018年為13億美元營(yíng)收規(guī)模。

• 作為一種剛剛興起的新型材料， IGZO平板將于2021年強(qiáng)勢(shì)進(jìn)入X射線探測(cè)器市場(chǎng) ，到2024年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到2.36億美元。