近日，日本东丽公司(Toray Industries, Inc.)宣布开发出一种波长转换技术，使用荧光粉(phosphors)将X射线闪烁体(scintillator)的亮度提高约30%。利用该技术能更清晰地识别肺部疾病和其他疾病，同时减少X射线辐射剂量。
东丽公司表示，会很快把这项技术投入商业化。
▲ 日本东丽公司
非晶硅平板探测器由闪烁体(scintillator)和感光体(photosensor)组成，其中闪烁体将X射线转换成可见光，感光体将可见光转换成数字图像。
(图片来源：MITSUBISHI CHEMICAL)
闪烁体具有几百微米厚的荧光层，可以吸收X射线并发光。
荧光层由CsI(碘化铯) 或GOS(硫氧化钆)组成。与CsI不同，GOS不需要长时间的沉积过程，因此制造工艺简单，成本低廉。
在X射线条件下，GOS非常稳定和耐用，但GOS不如CsI明亮，这是一直无法解决的问题。
东丽公司通过改进并创新相关技术，得以提高了GOS闪烁体的亮度。这项工艺的核心在于独特的复合技术，可以混合“第二种荧光层”(second phosphor)。
采用第二种荧光层技术之后，350-400纳米之间的短波光能够转换成接近550纳米的长波光，而光电传感器对GOS发射光谱中350-400纳米的短波光灵敏度较低，对550纳米长波光则具有较高的灵敏度。
▲采用新技术的闪烁体(左)和光波长转换示意图(右)
(点击图片可放大观看)
(图片来源：东丽公司官网)
使用这种技术，荧光层“GOS-α”保留了GOS本身的优势(比如成本低、稳定性强以及GOS的高耐久性)，与此同时，比类似厚度的传统荧光体提高了30%的亮度。
自2016年以来，东丽公司一直使用常规GOS技术批量生产医疗普放X射线闪烁体。该公司表示，希望通过新的“GOS-α”荧光层产品，进一步扩展X射线闪烁体业务。
此外，新技术还将与使用了东丽专利技术的像素闪烁体相结合，使图像锐化。
延伸阅读：
医用X射线探测器是普放设备最核心的部件之一，可以分为平板探测器、CCD探测器和一线扫描探测器。
其中，平板探测器是目前的主流应用，其使用材料包括非晶硅、非晶硒、CMOS(互补金属氧化物半导体)和IGZO(铟镓锌氧化物)。
非晶硒平板探测器虽然成像质量更好，但由于受寿命、成本、稳定性、易损性等条件所限，尚未成为主流探测器材料。因此目前市场上平板探测器以非晶硅材料占主导地位。
市场研究和战略咨询公司Yole的报告显示：
使用非晶硅和CMOS的平板探测器市场份额最大，2018年为13亿美元营收规模。
作为一种刚刚兴起的新型材料，IGZO平板将于2021年强势进入X射线探测器市场，到2024年市场规模将达到2.36亿美元。
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