Yeni geliştirilen bir X-ışını(röntgen) dedektörü prototipi sayesinde, radyasyon maruziyeti ve buna bağlı sağlık riskleri büyük ölçüde azalırken ve tıbbi görüntüleme teknolojilerinde devrim yaşanacağı belirtiliyor. Los Alamos National Laboratuvarı ve Argonne National Laboratuvarı’nın katkılarıyla geliştirilen perovskit dedektör teknolojisiyle, güvenlik tarayıcıları ve araştırma uygulamalarında da yüksek çözünürlük sağlanabilecek.
“Dedektör prototipinin kalbindeki perovskit malzemesi çok düşük maliyet gerektiren üretim teknolojileriyle üretilebilir. Sonuç olarak düşük maliyetli, yüksek duyarlılıklı ve kendi gücünü üreten bir dedektör ortaya çıkıyor. Bu dedektör sayesinde, mevcut X-ışını dedektörlerinde büyük bir gelişme yaşanacak ve bugüne kadar görülmemiş uygulamaların doğmasına zemin hazırlayacak,” diyor Los Alamos National Laboratuvarı’ndan Oppenheimer doktora sonrası araştırmacısı Hsinhan (Dave) Tsai,
Yeni dedektör mevcut silikon tabanlı teknolojinin yerine, perovskit ince bir film kullanıyor. Böylece mevcut silikon tabanlı dedektörlerden yüz kat daha duyarlı bir teknolojiye neden oluyor. Ayrıca, yeni perovskit dedektör X ışınları karşısında elektrik sinyali üretmek için ekstra bir güç kaynağına ihtiyaç duymuyor.
Yüksek duyarlılıklı perovskit dedektörler sayesinde tıbbi ve diş görüntülemelerindeki radyasyon maruziyeti büyük ölçüde azalacak. Maruziyetin azalması, hastalar ve sağlık çalışanları için riskleri büyük ölçüde düşürecek. Perovskit dedektörler çok ince üretildiğinden, çözünürlük artarak çok detaylı görüntülemeler yapılabilecek. Bu sayede tıbbi değerlendirmeler ve teşhislerde gelişme yaşanacak.
Düşük enerjili ve yüksek çözünürlüklü dedektörler güvenlik taramalarında ve araştırma amaçlı X-ışını uygulamalarında devrim yaratabilir.
Üretimi Daha Kolay ve Ucuz
Perovskit filmler sprey çözeltilerde yüzeyde biriktiriliyor ve geride ince malzeme tabakaları bırakıyor. Sonuç olarak ince tabaka dedektörlerin üretimi, silikon tabanlı dedektörlere çok daha kolay ve ucuz. Silikon tabanlı dedektörlerin üretimi için, yüksek sıcaklık ve vakumda metal birikimi gerektirdiğinden maliyetli ve pahalı bir teknolojiydi.
“Mürekkepli jetli sistemlerle ile büyük ölçekli dedektör basma potansiyeli var. Bu sayede 500 bin dolarlık silikon dedektör dizilerini ucuz ve yüksek çözünürlüklü perovskit alternatiflerle üretebileceğiz.”
İnce tabaka perovskit X-ışını dedektörlerin umut vaat etmesine ek olarak, kalın tabakalar da küçük voltaj kaynaklarıyla çalışabiliyor. Bu da perovskit dedektörlerin kullanılabilir enerji aralığını X-ışınlarının ötesinden düşük enerjili gama ışınlarına kadar uzatabiliyor.
Araştırma Science Advances dergisinde yayınlandı.
Kaynak:
https://phys.org/news/2020-04-self-powered-x-ray-detector-revolutionize-imaging.html?
İleri Okuma : “Sensitive and robust thin-film x-ray detector using 2D layered perovskite diodes” Science Advances (2020). https://advances.sciencemag.or … ontent/6/15/eaay0815
Dergi : Science Advances
