大规模自组装纳米光子磷光体用于 X 射线成像

磷光体是将 X 射线能量转换为可见光在成像技术中至关重要的材料。其在成像技术中的广泛应用归功于可扩展、高质量且经济实惠的制造方法。具有纳米结构的纳米光子磷光体因其可提升发射特性（如光量产、衰减时间和方向性）而前景广阔。然而，如何可扩展制造此类纳米结构磷光体一直是显著挑战，制约了其广泛应用。本文提出一种基于自组装硫化物玻璃光子晶体的大面积纳米光子磷光体可扩展制造方法。该技术实现了 wafer 级面积的纳米光子磷光体制造，光量产提升了六倍。我们以常规 X 射线磷光体材料——镱铝钴玻璃掺铯（YAG:Ce）进行了演示。通过分析表面纳米制造失序的影响，我们确立了其对成像性能的作用，并为在不降低空间分辨率的前提下实现大规模磷光增强提供了路径。最后，我们通过对生物和无机标本的 X 射线成像演示了该纳米光子磷光体的实际应用性。结果表明，这种可扩展制造技术可能为新一代纳米光子增强型磷光体的工业化实施提供可能，对医学成像、安检检测和无损检测等领域具有重大意义。