武汉光电国家实验室（筹）研发出一种高灵敏钙钛矿X射线探测器，将使钙钛矿的应用拓展到医学成像领域，这意味着中国高端医疗仪器核心部件开发获重大突破。
该项成果由武汉光电国家实验室（筹）唐江的材料研究团队与谢庆国的高端医疗仪器研究团队合作研发而成，已于近日发表在国际著名期刊《自然·光子学》上。
钙钛矿是一类具有钙钛矿结构的铅基卤素半导体材料，广泛应用于太阳能电池领域。唐江介绍，事实上钙钛矿在医学成像方面同样大有用武之地，可以把高能射线变成可以灵活处理的电脉冲信号，实现非常灵敏的探测与成像。
唐江称，目前市面上的医学成像仪器核心部件主要采用高光输出的闪烁晶体，熔点高，制备能耗大，成本高，还必须配合光电转换器件使用。新型钙钛矿辐射探测器，具有高灵敏度、低检测限、无铅化特点，且材料相比传统闪烁晶体需要的昂贵稀土材料，更加低廉易制取。
研究中，一个重要的问题是实现钙钛矿无铅化。唐江团队把铅基钙钛矿中的铅替换为银和铋，通过溶液法在低温下制备出铯银铋溴单晶，从而避免铅的使用。通过系统优化，最终制备器件综合性能达到甚至部分优于铅基钙钛矿和目前商用的非晶硒探测器水平。
在医学仪器领域深耕多年的谢庆国认为，尽管中国高端医疗器械市场已进入高速发展期，但是关键基础材料、核心基础零部件仍是高端医疗器械进一步发展的痛点。
谢庆国表示，若将无铅钙钛矿应用到高端医疗器械的核心部件开发中，将减少中国高端医疗仪器对战略资源稀土的依赖和需求，增强高端医疗产业的工业基础能力，形成从新材料到新部件到新装备的创新闭环，实现高端医疗产业跨越式发展。