X射线响应胶片、制备方法及其应用

专利2025-12-21  9


本发明属于光致发光材料,具体涉及一种x射线响应胶片、制备方法及其在x射线成像和工业探伤等方面的应用。


背景技术:

1、自1895年以来,x射线已成为包括医疗诊断和工业检查在内的多个领域不可或缺的工具。早期的x射线成像主要依靠x射线胶片实现,其利用x射线曝光引起的化学反应来产生图像。然而,胶片成像需要涉及繁琐耗时的湿处理过程,这影响了其进一步的发展。

2、近年来,数字放射照相(dr)和计算机放射照相(cr)因具备方便成像的特性,在许多应用场景中已经逐步取代了传统的x射线胶片,但此类成像技术也不是全无缺点,成本高昂和设备可行性低是限制此类技术普及的主要原因,所以,基于胶片的成像技术在一些资源受限的环境和某些工业应用场景中仍然发挥着重要作用。

3、为了打破传统x射线成像技术的局限性,开发新型x射线响应材料具有重要意义。现有已报道的新型x射线响应材料在暴露于x射线时会产生实质性的光学特性变化,无需进行传统暗室处理,大大简化了成像程序。此外,由此产生的光信号变化可以被光传感器或高分辨率相机直接捕获,便于数字存储和远程传输。这一改进不仅可以促进现代医学成像的快速发展,还满足了工业自动化的需求。与传统的x射线胶片相比,x射线响应成像技术具有实时性强、操作简单等优点,在未来的医学成像和工业检测领域具有广阔的应用前景。

4、然而,仍需考虑的一点是,现有的x射线响应材料大都需要高辐射剂量来产生光信号变化且此类转变大多具有不可逆性,即材料产生的光学信号不具有循环性质,无法循环使用,这无疑会影响此类材料的实际应用价值。因此,开发出暴露于低剂量x射线时即能够快速、可靠地切换光信号的新型高灵敏度x射线响应材料,对于推动医学成像和工业检测的技术进步至关重要。


技术实现思路

1、本发明为解决现有技术中的不足,提出一种暴露于低剂量x射线时即能够快速、可靠地切换光信号的x射线响应胶片,并公开了其具体的制备方法。

2、为了实现上述技术目的,本发明是通过以下技术方案来实现的:x射线响应胶片的制备方法,包括如下步骤:

3、1)将聚丙烯酰胺溶于有机溶剂中,得溶液a;

4、2)将如下结构的腙化合物溶于有机溶剂中,得溶液b;

5、

6、其中,x=h、br或i;

7、3)将如下结构的铜配合物cu2i2(pop)2与有机溶剂混合,超声混匀,加入溶液b和溶液a进行混合;

8、

9、4)将上步配制的混合液滴涂在柔性基底上,室温挥发一夜后,加热台干燥,得x射线响应胶片。

10、进一步地,步骤1)中,所用有机溶剂为氯仿,溶液a中聚丙烯酰胺的浓度为10~200mg/ml。

11、进一步地,步骤2)中,所用有机溶剂为氯仿,溶液b中腙化合物的浓度为0.001~0.01mg/μl。

12、进一步地,步骤3)中,所用有机溶剂为氯仿,混合液中腙化合物与铜配合物的质量比为0.005~0.07:1,铜配合物与聚丙烯酰胺的质量比为1:10。

13、进一步地,步骤4)中,加热台温度为40~50℃,加热干燥时间为6~8h。

14、基于上述制备方法制备得到的x射线响应胶片能作为x射线响应成像技术或辐射探测器中的核心组成部件。所述x射线响应胶片在100~400mgy的x射线辐射剂量下能产生明显的光学信号转变,且通过热处理后胶片的光学性质能再次恢复。

15、进一步地,所述热处理温度为60~80℃。

16、上述x射线响应胶片能应用在医学成像、工业检测等领域中,有望进一步发展成为全数字化成像解决方案。

17、本发明的有益效果为:

18、1.本申请公开的x射线响应胶片是将铜配合物(cu2i2(pop)2)与有机腙化合物(hzld-h,hzld-br,hzld-i)以特定的比例物理掺杂至聚丙烯酰胺(pmma)中制成混合液后滴涂至柔性pet基底上制备而成,所得产品对x射线具有良好的响应能力,在极低的x射线辐射剂量(mgy级)下,即可产生十分明显的光学信号转变,具有实时性强、操作简单等优点,可作为记录型辐射成像胶片或辐射探测器中核心组成部件,在安全检查、医学成像、质量检测等多个领域均具有广阔的应用前景;

19、2.本申请公开的x射线响应胶片不仅具有良好的x射线响应能力,在x射线辐射作用下发生光学信号转变的胶片经过热处理后其光学性质可恢复,使得该胶片能够被循环利用,降低了产品的使用成本;

20、3.本申请公开的x射线响应胶片制备方法简单,所用原料廉价易获取,所制产品具备低毒、低成本、可在柔性基底上生产等优点,均便于实现该产品的规模化制备。



技术特征:

1.x射线响应胶片的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的x射线响应胶片的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所用有机溶剂为氯仿,溶液a中聚丙烯酰胺的浓度为10~200mg/ml。

3.如权利要求1所述的x射线响应胶片的制备方法,其特征在于,步骤2)中,所用有机溶剂为氯仿,溶液b中腙化合物的浓度为0.001~0.01mg/μl。

4.如权利要求1所述的x射线响应胶片的制备方法,其特征在于,步骤3)中,所用有机溶剂为氯仿,混合液中腙化合物与铜配合物的质量比为0.005~0.07:1,铜配合物与聚丙烯酰胺的质量比为1:10。

5.如权利要求1所述的x射线响应胶片的制备方法,其特征在于,步骤4)中,加热台温度为40~50℃,加热干燥时间为6~8h。

6.x射线响应胶片,其特征在于,其是基于权利要求1-5中任一项所述的制备方法制备得到的,其能作为x射线响应成像技术或辐射探测器中的核心组成部件。

7.如权利要求6所述的x射线响应胶片,其特征在于,所述x射线响应胶片在100~400mgy的x射线辐射剂量下能产生明显的光学信号转变,且通过热处理后胶片的光学性质能再次恢复。

8.如权利要求7所述的x射线响应胶片,其特征在于,所述热处理温度为60~80℃。

9.如权利要求8所述的x射线响应胶片在医学成像领域中的应用。

10.如权利要求8所述的x射线响应胶片在工业检测领域中的应用。


技术总结
本发明公开一种X射线响应胶片、制备方法及其应用,属于光致发光材料技术领域。制备时是先将铜配合物(Cu<subgt;2</subgt;I<subgt;2</subgt;(POP)<subgt;2</subgt;)与有机腙化合物(Hzld‑H,Hzld‑Br,Hzld‑I)以特定的比例物理掺杂至聚丙烯酰胺(PMMA)中配制成混合液后,再滴涂至柔性基底上加热干燥后制成。所得产品对X射线具有良好的响应能力,在极低的X射线辐射剂量(mGy级)下,即可产生十分明显的光学信号转变,具有实时性强、操作简单等优点,且热处理后胶片的光学性质还能再次恢复,使其具备良好的循环使用能力;此胶片在医学成像和工业检测领域均具有广阔的应用前景,有望进一步发展成为全数字化成像解决方案。

技术研发人员:马云,李建港,魏宽健,赵强,刘淑娟
受保护的技术使用者:南京邮电大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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