一种软X射线的成像材料，制备方法及应用技术

本发明专利技术公开一种软X射线的成像材料，制备方法及应用，所述成像材料中包括重金属盐掺杂的乳剂。采用重金属元素掺杂的乳剂，有利于提高乳剂对软X射线的直接吸收，突破了耦合屏的限制，可直接成像，形成的图像分辨率高和成像密度高，获得了突出的成像性能，使软X射线成像分辨率达到0.5μm，并且该成像材料的制备工艺简单，成本低，可大规模生产，具有广阔的应用前景。景。

【技术实现步骤摘要】
一种软X射线的成像材料，制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及射线照相
更具体地，涉及一种软X射线的成像材料，制备方法及应用。

技术介绍

[0002]自1895年伦琴发现X射线以来，X射线作为一种辐射源，在无损检测、医学诊断、科学研究和国防工业等领域有着广泛的应用需求。X射线由于其穿透力强，从而在获得被照物内部信息具有一定的优势。特别对于获得亚微米尺度的内部精细结构，其光学显微镜的分辨率达不到要求，而电镜的穿透深度限制等，因此只能采用软X射线进行成像，从而获得亚微米尺度的内部结构信息。
[0003]软X射线成像主要由X射线、准直器、以及探测器三部分组成。X射线探测器分为以下几种，第一种是由增感屏和胶片组成，由于胶片与X射线光谱匹配性差，因此需要增感屏将X射线转换为可见光，使胶片敏感形成图像。胶片耦合荧光屏可以进行超长时间曝光，系统结构简单，安装方便，成本低廉，图像分辨率高。但也存在一定缺点，比如在胶片耦合屏系统中，图像的分辨率严重受制于耦合屏的分辨率，无法摆脱耦合屏的限制，这是目前存在的主要问题。
[0004]第二种是间接数字成像，简称为CR，主要核心材料为稀土掺杂的碱金属及碱土金属；还有一种是直接成像，简称为DR，是由X射线闪烁体将X射线转换为可见光，由光电转换器或者CCD等光电器件所探测。其中桂建保等人在集成技术期刊上发表了“一种具有像衬效应的高分辨显微CT系统研发”的文章，文章中介绍了一种高分辨显微CT系统开发，通过小昆虫样品的投影与断层图像，清晰显示了边缘增强的相位衬度效应，断层图像显示了系统的细节分辨能力高于12微米。Reyes MU在“Non
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destructive inspection of mango fruit(Mangifera indica L.)with soft X
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ray imging”中提出，其X射线分辨率达到0.5mm，目前还没有研制出一种能将X射线分辨率提高至1微米以下的材料。
[0005]因而，急需研究出一种可进一步提高X射线分辨率的材料，以满足现阶段人们对照片图像高分辨率的要求。

技术实现思路

[0006]本专利技术的第一个目的在于提供一种软X射线的成像材料，该成像材料突破了耦合屏的限制，可直接成像，且形成的图像分辨率高和成像密度高，使软X射线成像分辨率达到0.5μm。
[0007]本专利技术的第二个目的在于提供一种如上成像材料的制备方法，该制备工艺简单，成本低，可大规模生产，具有广阔的应用前景。
[0008]本专利技术的第三个目的在于提供一种利用如上成像材料在软X射线成像领域中的应用。
[0009]为达到上述第一个目的，本专利技术采用下述技术方案：
[0010]本专利技术公开一种软X射线的成像材料，所述成像材料的组分中包括重金属盐掺杂的乳剂。
[0011]在本专利技术中，将重金属元素通过掺杂的方式与乳剂颗粒进行复合，可以将重金属盐掺杂到乳剂晶格中，这有利于提高乳剂对软X射线的直接吸收，区别于重金属盐与乳剂的简单物理混合，实现了图像分辨率和成像密度的显著提高，突破了耦合屏的限制，达到了直接成像的目的，提高成像材料的成像性能，使软X射线成像分辨率达到0.5μm。其中，乳剂中溴碘化银颗粒的粒径为0.01
‑
0.10μm。
[0012]进一步，所述重金属盐和乳剂的质量比为0.0001～1。示例性的，所述重金属盐与乳剂的质量比包括但不限于0.0001、0.0005、0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.5、1等。
[0013]进一步，所述乳剂为溴碘化银乳剂。
[0014]进一步，所述重金属盐包括但不限于重金属醋酸盐，重金属氯化盐，重金属硫酸盐或重金属硝酸盐中的一种或多种，也可选择其他可电离出重金属离子的重金属盐作为备选。
[0015]进一步，所述重金属盐中所含重金属元素包括但不限于铅，锇，钨，镱，钆或铕中的一种或多种。本领域技术人员可以理解的是，上述重金属元素还可以包括与铅，锇或钨相类似的其他过渡金属元素，同样的，也可以包括与镱，钆或铕相类似的其他稀土金属元素，只要可以实现掺杂后，乳剂对软X射线直接吸收的目的即可。
[0016]进一步，所述成像材料中还包括化学增感剂。
[0017]进一步，所述化学增感剂包括对苯二酚，氨硼烷，硫代硫酸钠，四氯金酸或硫氰酸铵中的一种或多种。
[0018]进一步，所述化学增感剂和乳剂的质量比为10
‑5:1～10
‑2:1。
[0019]为达到上述第二个目的，本专利技术采用下述技术方案：
[0020]本专利技术提供一种如上所述成像材料的制备方法，包括如下制备步骤：
[0021]将银溶液，溴溶液，溴碘溶液和重金属盐混合，依次进行乳化，冷冻，洗涤，增感操作后，即得。
[0022]进一步地，所述银溶液、溴溶液和溴碘溶液的总量中，总的银元素与总的溴元素的摩尔比为1:0.5
‑
1:10；总的溴元素与碘元素的摩尔比为80:20
‑
99:1。
[0023]进一步，所述银溶液为硝酸银的水溶液；所述银溶液中，AgNO3的质量分数为10％
‑
20％；优选地，所述溴溶液为溴化钾的水溶液；所述溴溶液中，KBr的质量分数为0.5％
‑
40％；优选地，所述溴碘溶液为KBr和KI的水溶液；所述溴碘溶液中，KBr的质量分数为0.5％
‑
40％，KI的质量分数为1％
‑
5％。
[0024]进一步，所述乳化的时间为0.5～30min。示例性的，所述乳化的时间包括但不限于1～20min，5～10min，5～20min等。
[0025]进一步，所述乳化的温度为25℃～60℃。
[0026]在本专利技术中，所述乳化过程是在乳化仪中进行的，即需要将上述混合液以10～100mL/min的加料速度加入到乳化仪中进行乳化操作，乳化结束后，放于冰箱中冷藏固化，固化的乳剂进行切条然后用硫酸钠溶液多次洗涤，去除重金属盐等杂质，得到净化后的乳剂。
[0027]进一步，所述增感的处理步骤为：先将体系的pH值调至4～8，然后加入化学增感剂
进行反应。
[0028]进一步，所述反应温度为40～60℃，反应时间为0.5min
‑
30min。
[0029]在本专利技术中，增感处理是在水浴锅中进行的，本领域技术人员也可以选用其他可实现恒温加热的设备进行。
[0030]为达到上述第三个目的，本专利技术公开了一种利用如上所述成像材料在软X射线成像领域中的应用。
[0031]进一步，所述应用包括如下步骤：
[0032]向所述成像材料中加入表面活性剂配制成悬浮液；
[0033]通过成膜法，将所述悬浮液施加在基底材料上，形成薄膜；其中，所述薄膜的厚度为1～10μm。
[0034]薄膜的厚度会影响到图像分辨率的高低，需要说明的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软X射线的成像材料，其特征在于，所述成像材料中包括重金属盐掺杂的乳剂。2.根据权利要求1所述的成像材料，其特征在于，所述重金属盐和乳剂的质量比为0.0001:1～1:1；优选地，所述乳剂为溴碘化银乳剂。3.根据权利要求1所述的成像材料，其特征在于，所述重金属盐包括重金属醋酸盐，重金属氯化盐，重金属硫酸盐或重金属硝酸盐中的一种或多种；优选地，所述重金属盐中所含重金属元素包括铅，锇，钨，镱，钆或铕中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的成像材料，其特征在于，所述成像材料中还包括化学增感剂；优选地，所述化学增感剂包括对苯二酚，氨硼烷，硫代硫酸钠，四氯金酸或硫氰酸铵中的一种或多种；优选地，所述化学增感剂和乳剂的质量比为10
‑5:1～10
‑2:1。5.一种如权利要求1～4任一所述成像材料的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：将银溶液，溴溶液，溴碘溶液和重金属盐混合，依次进行乳化，冷冻，洗涤，增感操作后，即得。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述银溶液为硝酸银的水溶液；所述银溶液中，AgNO...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙承华，陈龙，周树云，胡秀杰，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：