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Flexible X-ray luminescence imaging enabled by cerium-sensitized nanoscintillators

发光 放射发光 材料科学 钝化 闪烁体 X射线 光致发光 纳米晶 吸收(声学) 猝灭(荧光) 纳米技术 光电子学 荧光 光学 探测器 图层(电子) 复合材料 物理 冶金
作者
Xiaofeng Chen,Xiaokun Li,Xiaoling Chen,Zhijian Yang,Xiangyu Ou,Zhongzhu Hong,Xiaoze Wang,Hao Jiang,Yu He,Qiushui Chen,Huanghao Yang
出处
期刊:Journal of Luminescence [Elsevier BV]
卷期号:242: 118589-118589 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.jlumin.2021.118589
摘要

Colloidal nanocrystal scintillators hold great potential in fabricating large-area, flexible X-ray detectors for high-resolution X-ray imaging of highly curved, irregularly shaped objects. The synthesis of high-efficiency, high-stability nanoscintillators is of great importance for the development of X-ray imaging detectors. In this study, we develop a class of cerium (Ce3+)-sensitized core-shell nanoscintillators that are suitable for achieving flexible X-ray luminescence imaging. We demonstrate that an epitaxial growth of NaGdF4:Ce(60%) on the surface of NaGdF4:Eu(15%) nanoscintillators as a sensitization layer allows for enhancing X-ray-induced radioluminescence. We reveal that the enhancement of X-ray luminescence in nanoscintillators could be attributed to the synergistic effect of high-Z composition-induced X-ray absorption, Ce3+ sensitization, and surface passivation to relieve energy quenching. By incorporating the nanoscintillators into a flexible elastomer of polydimethylsiloxane (PDMS), we demonstrate its utility in high-resolution flexible X-ray luminescence imaging.
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