目前最薄X射線探測器研製成功

科技日報北京11月9日電 （實習記者張佳欣）澳大利亞科學家使用硫化錫（SnS）納米片製造了迄今最薄的X射線探測器。新探測器厚度不到10納米，具有靈敏度高、響應速度快的特點，有助於實現細胞生物學的即時成像。

SnS已經在光伏、場效應晶體管和催化等領域顯示出巨大的應用前景。澳大利亞莫納什大學、澳大利亞研究理事會（ARC）激子科學卓越中心的研究人員此次證明，SnS納米片也是用作超薄軟X射線探測器的極佳候選材料。這項發表在《先進功能材料》雜誌上的研究表明，SnS納米片具有很高的光子吸收係數，它比另一種新興候選材料金屬鹵化物鈣鈦礦更靈敏，響應時間更短，只需幾毫秒，並且可以調節整個軟X射線區域的靈敏度。

X射線大致可分為兩種：“硬”X射線可用以掃描身體觀察是否存在骨折和其他疾病；“軟”X射線具有較低的光子能量，可用於研究濕態蛋白質和活細胞，這是細胞生物學的關鍵組成部分。水窗是指軟X射線的波長範圍在2.34—4.4納米之間的區域，在此範圍內，水對軟X射線是透明的，X射線會被氮原子和其他構成生物機體的元素吸收，因此，該波長可用於對活體生物樣本進行X射線顯微。

SnS X射線探測器厚度不到10納米。相比之下，一張紙的厚度大約為10萬納米，人的指甲每秒大約長出1納米。此前製造出的最薄X射線探測器厚度在20—50納米之間。

研究人員稱，未來這種X射線探測器或可用來觀察細胞相互作用的過程，不僅能產生靜態圖像，還能看到蛋白質和細胞的變化和移動。

研究人員稱，SnS納米片的靈敏度和效率在很大程度上取決於它們的厚度和橫向尺寸，而這些都不可能通過傳統的製造方法來控制。使用基於液態金屬的剝離方法，研究人員生產出高質量、大面積的厚度可控的薄片，這種薄片可以有效地探測水域中的軟X射線光子，通過堆疊超薄層的過程，可進一步提高它們的靈敏度。與現有的直接軟X射線探測器相比，它們在靈敏度和響應時間方面有了重大改進。

研究人員希望，該發現將為研製基於超薄材料的下一代高靈敏度X射線探測器開闢新途徑。