目前市面上的醫(yī)學(xué)成像儀器核心部件主要采用高光輸出的閃爍晶體，熔點(diǎn)高，制備能耗大，成本高，還必須配合光電轉(zhuǎn)換器件使用。新型鈣鈦礦輻射探測(cè)器，具有高靈敏度、低檢測(cè)限、無(wú)鉛化特點(diǎn)，且材料相比傳統(tǒng)閃爍晶體需要的昂貴稀土材料，更加低廉易制取。
    研究中，一個(gè)重要的問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)鈣鈦礦無(wú)鉛化。唐江團(tuán)隊(duì)把鉛基鈣鈦礦中的鉛替換為銀和鉍，通過(guò)溶液法在低溫下制備出銫銀鉍溴單晶，從而避免鉛的使用。通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化，最終制備器件綜合性能達(dá)到甚至部分優(yōu)于鉛基鈣鈦礦和目前商用的非晶硒探測(cè)器水平。
    在醫(yī)學(xué)儀器領(lǐng)域深耕多年的謝慶國(guó)認(rèn)為，盡管中國(guó)高端醫(yī)療器械市場(chǎng)已進(jìn)入高速發(fā)展期，氮?dú)獯祾邇x但是關(guān)鍵基礎(chǔ)材料、核心基礎(chǔ)零部件仍是高端醫(yī)療器械進(jìn)一步發(fā)展的痛點(diǎn)。
    近期的熱門(mén)鈣鈦礦材料，其實(shí)不含鈣也不含鈦，它是一類(lèi)具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)（ABX3）的鉛基鹵素半導(dǎo)體材料。因其具有優(yōu)異的光電特性，易于吸收光并長(zhǎng)距離輸送電荷，成為太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的熱門(mén)材料。事實(shí)上，在醫(yī)學(xué)成像方面，鈣鈦礦同樣大有用武之地。它可以把高能射線(xiàn)變成可以靈活處理的電脈沖信號(hào)，實(shí)現(xiàn)非常靈敏的探測(cè)與成像。目前，市面上的醫(yī)學(xué)成像儀器核心部件主要采用高光輸出的閃爍晶體，這類(lèi)晶體熔點(diǎn)比較高，制備能耗很大，成本也比較高，還必須配合光電轉(zhuǎn)換器件使用。鈣鈦礦則更加便宜且易制取。
    鈣鈦礦無(wú)鉛化可以避免在制備、提取等一系列工藝中產(chǎn)生的潛在環(huán)境污染，也不會(huì)對(duì)人體健康造成傷害。
    一直致力于非鉛鈣鈦礦材料的開(kāi)發(fā)及其在光電器件方面應(yīng)用的唐江團(tuán)隊(duì)，此次將鉛基鈣鈦礦中的鉛替換為銀和鉍，通過(guò)簡(jiǎn)單溶液法在低溫下制備出銫銀鉍溴單晶，從而避免鉛的使用。通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化，最終制備的器件綜合性能達(dá)到甚至部分超過(guò)鉛基鈣鈦礦和目前商用的非晶硒探測(cè)器水平。
    在醫(yī)學(xué)儀器領(lǐng)域深耕多年的數(shù)字PET發(fā)明人謝慶國(guó)教授認(rèn)為，盡管?chē)?guó)內(nèi)高端醫(yī)療器械市場(chǎng)已進(jìn)入高速發(fā)展期,但關(guān)鍵基礎(chǔ)材料、核心基礎(chǔ)零部件仍是高端醫(yī)療器械進(jìn)一步發(fā)展的痛點(diǎn)。若將無(wú)鉛鈣鈦礦應(yīng)用到高端醫(yī)療器械的核心部件開(kāi)發(fā)中，將能減少中國(guó)高端醫(yī)療儀器對(duì)稀土這種戰(zhàn)略資源的依賴(lài)和需求，增強(qiáng)高端醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的工業(yè)基礎(chǔ)能力，形成從新材料到新部件到新裝備的創(chuàng)新閉環(huán)，氮?dú)獯祾邇x實(shí)現(xiàn)高端醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展，為中國(guó)早日邁向制造強(qiáng)國(guó)助力。
    據(jù)了解，X射線(xiàn)探測(cè)器廣泛應(yīng)用于安檢、醫(yī)學(xué)成像和工業(yè)材料檢驗(yàn)等領(lǐng)域。目前傳統(tǒng)方法是利用閃爍晶體將X光子轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光，再激勵(lì)光電倍增管產(chǎn)生電信號(hào)，其成像分辨率受到光學(xué)串?dāng)_限制。而直接探測(cè)是利用半導(dǎo)體材料將X光子直接轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)的檢測(cè)方法，擁有更高的空間分辨率和更低的系統(tǒng)成本。