Улучшение рентгеновских детекторов. Как светящиеся наночастицы помогают видеть невидимое

Ученые выяснили, что в условиях СВЧ-плазмы — смеси метана и водорода, нагретой до тысяч градусов — ионы европия присоединяют электроны, что меняет их спектр свечения. Это открытие позволит точнее настраивать рентгеновские детекторы, увеличивая их эффективность. Исследование, поддержанное Российским научным фондом (РНФ), было опубликовано в журнале Dalton Transactions.

Рентгеновское излучение широко применяется в медицине и науке, однако оно невидимо для человеческого глаза. Чтобы направить его на цель, учёные используют детекторы, которые преобразуют рентгеновские лучи в видимое излучение. В предыдущих исследованиях, учёные из Института общей физики имени А.М. Прохорова РАН разработали композит на основе алмаза с наночастицами фторида европия, который люминесцирует при воздействии рентгеновских лучей.

"Мы выяснили, что свечение изменяется из-за химической реакции между наночастицами и водородом плазмы. Это открывает возможности для тонкой настройки оптических свойств композитов."

— Артем Мартьянов, старший научный сотрудник ИОФ РАН

В новой работе исследователи обнаружили, что при внедрении наночастиц в алмаз их свечение меняется из-за образования гидридов европия. Это открытие позволит регулировать спектр свечения, варьируя условия синтеза. Например, ученые могут добиваться узкого спектра излучения или, наоборот, широкого — в зависимости от задачи.

Теперь, благодаря этим исследованиям, детекторы рентгеновского излучения могут стать более точными и эффективными, что существенно улучшит их производительность в научных и медицинских системах.

Информация и фото предоставлены пресс-службой Российского научного фонда