本發(fā)明屬于x射線探測器，特別涉及基于離子液體-金屬鹵化物的x射線探測器及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、x射線探測器通常用于醫(yī)療成像、安全檢查、科學(xué)研究、空間通信等領(lǐng)域，尤其是在x射線醫(yī)療檢測中，人們越來越關(guān)注病人和醫(yī)護人員的輻射劑量問題，迫切需要具備高探測靈敏度的設(shè)備以實現(xiàn)超低劑量成像，同時，復(fù)雜人體組織成像對成像分辨率提出了更高要求。目前的x射線探測器在x射線探測材料、器件結(jié)構(gòu)設(shè)計和成像處理等方面存在不足之處。

2、近年來，離子液體、金屬化合物、聚合物等廣泛應(yīng)用于x射線探測器中，制得厚膜式x射線探測器，具有普適性強、均勻性好等優(yōu)點，能有效提升x射線成像分辨率。

3、但是，現(xiàn)有的厚膜x射線探測器仍存在厚膜生長困難和厚膜輻射探測器電流響應(yīng)低的技術(shù)問題，無法實現(xiàn)低劑量探測。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于此，本發(fā)明目的在于提供基于離子液體-金屬鹵化物的x射線探測器及其制備方法，旨在解決背景技術(shù)當(dāng)中的至少一個技術(shù)問題。

2、本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

3、本發(fā)明提供基于離子液體-金屬鹵化物的x射線探測器，該x射線探測器包括自下而上依次疊加的基底、厚膜活性層和電極；

4、將熔融態(tài)的厚膜前驅(qū)體涂覆在高溫預(yù)熱的基底上，降溫后得到厚膜活性層；

5、所述厚膜前驅(qū)體的原料包括離子液體、金屬鹵化物和聚合物；

6、所述離子液體采用咪唑類鹵鹽化合物、咪唑類擬鹵鹽化合物、哌啶類亞胺鹽化合物、咪唑類三氟甲磺酸鹽化合物中的任意一種。

7、進一步地，所述厚膜前驅(qū)體的原料還包括有機溶劑；有機溶劑選自酰胺類、酰肼類、醇類、酯類、砜類、亞砜類、酮類、腈類溶劑或四氫呋喃中的至少一種。

8、本發(fā)明還提供上述基于離子液體-金屬鹵化物的x射線探測器的制備方法，包括如下步驟，

9、將厚膜前驅(qū)體的原料按設(shè)定比例混合，高溫加熱得到熔融態(tài)的厚膜前驅(qū)體；

10、將基底高溫預(yù)熱至設(shè)定溫度，再將熔融態(tài)的厚膜前驅(qū)體涂覆于基底表面；

11、以設(shè)定的降溫速率冷卻至目標(biāo)溫度，得到均勻地分散固化于基底表面的厚膜活性層；

12、最后在所述厚膜活性層上沉積制得電極，制備得到x射線探測器；

13、所述厚膜前驅(qū)體的原料包括離子液體、金屬鹵化物和聚合物。

14、進一步地，所述離子液體采用咪唑類鹵鹽化合物、咪唑類擬鹵鹽化合物、哌啶類亞胺鹽化合物、咪唑類三氟甲磺酸鹽化合物中的任意一種。

15、進一步地，所述設(shè)定溫度為90℃～180℃；所述降溫速率為4.5℃/h～5.5℃/h；所述目標(biāo)溫度為30℃～80℃。

16、進一步地，所述厚膜前驅(qū)體的原料中還加入有機溶劑，所述有機溶劑選自酰胺類溶劑、酰肼類溶劑、醇類溶劑、酯類溶劑、砜類溶劑、亞砜類溶劑、酮類溶劑、腈類溶劑或四氫呋喃中的至少一種。

17、進一步地，所述離子液體、金屬鹵化物和聚合物的摩爾比為(0.2～4):1:1，優(yōu)選2:1:1。

18、進一步地，所述離子液體與有機溶劑摩爾比為1:1。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明包括以下有益效果：

20、1、本發(fā)明以特定的離子液體、金屬鹵化物和聚合物作為厚膜原料，通過熔融、冷卻凝固的方式在基底表面原位生長厚膜活性層，克服了厚膜生長困難的難題，同時該厚膜活性層形成的x射線探測器具有電流響應(yīng)高等優(yōu)異的光學(xué)性能。

21、2、本發(fā)明可制得高效穩(wěn)定的厚膜式x射線探測器，實現(xiàn)了低劑量探測，避免了在高劑量的情況下電離輻射對細胞或器官造成損害，甚至導(dǎo)致死亡，本發(fā)明的x射線探測器在醫(yī)學(xué)成像、工業(yè)檢測等領(lǐng)域具有廣泛的潛在應(yīng)用前景。

22、3、本發(fā)明簡化了技術(shù)流程，制備方便且成本低廉。

23、4、本發(fā)明通過熔融、冷卻凝固的方式制備厚膜活性層，避免厚膜前驅(qū)體以及溶劑揮發(fā)過程中產(chǎn)生的氣孔，提高了厚膜活性層的質(zhì)量。

24、5、本發(fā)明制得的厚膜活性層具有穩(wěn)定性好、結(jié)晶質(zhì)量高等優(yōu)點。

技術(shù)特征：

1.基于離子液體-金屬鹵化物的x射線探測器，其特征在于，所述x射線探測器包括自下而上依次疊加的基底、厚膜活性層和電極；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于離子液體-金屬鹵化物的x射線探測器，其特征在于，所述厚膜前驅(qū)體的原料還包括有機溶劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于離子液體-金屬鹵化物的x射線探測器，其特征在于，所述有機溶劑選自酰胺類溶劑、酰肼類溶劑、醇類溶劑、酯類溶劑、砜類溶劑、亞砜類溶劑、酮類溶劑、腈類溶劑或四氫呋喃中的至少一種。

4.基于離子液體-金屬鹵化物的x射線探測器的制備方法，其特征在于，所述制備方法用于制備權(quán)利要求1至3任意一項所述的基于離子液體-金屬鹵化物的x射線探測器，所述制備方法包括如下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于離子液體-金屬鹵化物的x射線探測器的制備方法，其特征在于，所述離子液體采用咪唑類鹵鹽化合物、咪唑類擬鹵鹽化合物、哌啶類亞胺鹽化合物、咪唑類三氟甲磺酸鹽化合物中的任意一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于離子液體-金屬鹵化物的x射線探測器的制備方法，其特征在于，所述設(shè)定溫度為90℃～180℃；所述降溫速率為4.5℃/h～5.5℃/h；所述目標(biāo)溫度為30℃～80℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于離子液體-金屬鹵化物的x射線探測器的制備方法，其特征在于，所述厚膜前驅(qū)體的原料中還加入有機溶劑，有機溶劑選自酰胺類、酰肼類、醇類、酯類、砜類、亞砜類、酮類、腈類溶劑或四氫呋喃中的至少一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于離子液體-金屬鹵化物的x射線探測器的制備方法，其特征在于，所述離子液體、金屬鹵化物和聚合物的摩爾比為(0.2～4):1:1。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于離子液體-金屬鹵化物的x射線探測器的制備方法，其特征在于，所述離子液體與有機溶劑摩爾比為1:1。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供基于離子液體?金屬鹵化物的X射線探測器及其制備方法，屬于X射線探測器技術(shù)領(lǐng)域，X射線探測器包括自下而上依次疊加的基底、厚膜活性層和電極；該制備方法為：將離子液體、金屬鹵化物和聚合物混合后高溫加熱得到熔融態(tài)的厚膜前驅(qū)體；將其涂覆于高溫預(yù)熱的基底表面，冷卻后得到厚膜活性層；在厚膜活性層上沉積電極，制得X射線探測器；離子液體采用咪唑類鹵鹽化合物、咪唑類擬鹵鹽化合物、哌啶類亞胺鹽化合物或咪唑類三氟甲磺酸鹽化合物。本發(fā)明以離子液體、金屬鹵化物和聚合物為厚膜原料，熔融、冷卻凝固后在基底表面原位生長厚膜活性層，克服了厚膜生長困難的難題，該X射線探測器實現(xiàn)了低劑量檢測，具有電流響應(yīng)高的優(yōu)異性能。

技術(shù)研發(fā)人員：劉艷,劉浪,沈懷義,常森淏,陳海斌,葉恒云
受保護的技術(shù)使用者：江西理工大學(xué)南昌校區(qū)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17