เครื่องตรวจจับเอ็กซ์เรย์แบบโค้งสามารถประกาศวิวัฒนาการต่อไปในการถ่ายภาพทางการแพทย์ได้หรือไม่?

เครื่องตรวจจับจอแบนแบบดิจิตอลเป็นศูนย์กลางของระบบภาพเอ็กซ์เรย์ทางคลินิกในปัจจุบัน แต่เครื่องตรวจจับแบบแบนไม่เข้ากับรูปร่าง 3 มิติที่ซับซ้อนของร่างกายมนุษย์ ตัวเลือกที่ดีกว่าคือการใช้ตัวตรวจจับแบบโค้ง ซึ่งสามารถลดการบิดเบี้ยวรอบขอบภาพ และลดขอบภาพมืดเมื่อเทียบกับตัวตรวจจับแบบระนาบ อย่างไรก็ตาม ความพยายามในการผลิตเครื่องตรวจจับแบบยืดหยุ่นนั้นยังไม่ประสบความสำเร็จ

เนื่องจาก

ลักษณะที่แข็งและเปราะของเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์อนินทรีย์พื้นฐาน (ส่วนใหญ่เป็นซิลิกอน)ทางเลือกที่มีแนวโน้มในการสร้างเครื่องตรวจจับเอ็กซ์เรย์แบบโค้งคือการใช้สารกึ่งตัวนำแบบไฮบริด “อนินทรีย์-ในสารอินทรีย์” สถาปัตยกรรมตัวเลือกหนึ่งประกอบด้วย X-ray ที่ลดทอนอนุภาคนาโนบิสมัท

ออกไซด์ที่รวมเข้ากับ เป็นกลุ่มอินทรีย์ (BHJ) ซึ่งประกอบด้วยโพลิเมอร์ชนิด p P3HT และ PC 70 BMชนิด nเพื่อให้วัสดุดังกล่าวทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในฐานะเครื่องตรวจจับแบบโค้ง วัสดุดังกล่าวจะต้องรวมความสามารถในการโค้งงอสูงเข้ากับประสิทธิภาพการตรวจจับที่เหมาะสมที่สุด 

เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ ทีมงานที่มหาวิทยาลัย Surreyได้ตรวจสอบอิทธิพลของน้ำหนักโมเลกุล P3HT ที่มีต่อคุณสมบัติทางกลและทางไฟฟ้าของเครื่องตรวจจับรังสีเอกซ์ BHJ (NP-BHJ) ที่มีอนุภาคนาโนเหล่านี้รายงานการค้นพบของพวกเขานักวิจัยพบว่าการปรับน้ำหนักโมเลกุลของสารกึ่งตัวนำอินทรีย์

ให้ยาวขึ้นของสายโซ่โพลีเมอร์ พวกเขาสามารถสร้างเครื่องตรวจจับรังสีเอกซ์แบบโค้งที่มีความไวสูงและทนทานสำหรับการใช้งานทางการแพทย์“แนวคิดเครื่องตรวจจับแบบโค้งของเราแสดงให้เห็นถึงความทนทานเชิงกลที่ยอดเยี่ยม และทำให้รัศมีการโค้งงอมีขนาดเล็กเพียง 1.3 มม.” ผู้เขียนหลักกล่าว ในแถลงการณ์ “การใช้เซมิคอนดักเตอร์อินทรีย์หรือ ‘อนินทรีย์ในสารอินทรีย์’ ยังคุ้มค่ากว่าสารกึ่งตัวนำ

อนินทรีย์

ทั่วไปที่ทำจากซิลิคอนหรือเจอร์เมเนียม ซึ่งต้องใช้วิธีการเติบโตผลึกที่มีราคาแพง”พารามิเตอร์ประสิทธิภาพในการตรวจสอบผลกระทบของน้ำหนักโมเลกุล P3HT ต่อประสิทธิภาพของเครื่องตรวจจับ และเพื่อนร่วมงานได้สร้างเครื่องตรวจจับ NP-BHJ แบบแข็งโดยใช้น้ำหนักโมเลกุล P3HT สี่ตัว  

ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้ในอุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ P3HT พวกเขาประดิษฐ์เครื่องตรวจจับบนพื้นผิวกระจกและรวมฟิล์ม NP-BHJ หนา 55 µm ทีมงานได้ประเมินชุดของพารามิเตอร์ ซึ่งรวมถึงกระแสมืด ลักษณะเฉพาะของโฟโตเคอร์เรนต์ และลักษณะการเคลื่อนย้ายประจุ กระแสมืดของเครื่องตรวจจับ

ลดลงเมื่อน้ำหนักโมเลกุลโพลิเมอร์ลดลง อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ทั้งหมดแสดงกระแสมืดต่ำได้ดีภายในข้อกำหนดทางอุตสาหกรรมที่ 10 pA/mm 2ที่ความเอนเอียงที่ใช้ตั้งแต่ −10 ถึง −200 V ความไวของอุปกรณ์สูงขึ้นเล็กน้อยสำหรับน้ำหนักโมเลกุล P3HT ต่ำสุด โดยมีขีดจำกัดในการตรวจจับ 

(สำหรับแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ 70 kV) ที่ประมาณ 1.5 µGy/s – ดีกว่าที่จำเป็นสำหรับการถ่ายภาพเพื่อการวินิจฉัยแม้ว่าพารามิเตอร์ประสิทธิภาพจะแตกต่างกันระหว่างอุปกรณ์ทั้งสี่ นักวิจัยเน้นย้ำว่าน้ำหนักโมเลกุล P3HT ทั้งหมดที่ประเมินให้ลักษณะการตอบสนองของเครื่องตรวจจับที่ยอดเยี่ยม 

รวมถึงกระแสมืดต่ำพิเศษ ความไวสูง และเวลาตอบสนองที่รวดเร็ว โดยเน้นถึงศักยภาพของเครื่องตรวจจับ NP-BHJ สำหรับการถ่ายภาพปริมาณรังสีต่ำและ การวัดขนาดเพิ่มประสิทธิภาพการโค้งงอต่อไป ทีมประเมินคุณสมบัติทางกลของโครงสร้างเครื่องตรวจจับต่างๆ เครื่องตรวจจับเอ็กซ์เรย์ต้องการ

ความเป็นผลึกที่สูงขึ้นเพื่อให้ได้การสกัดประจุที่น่าพอใจ แต่ด้วยเครื่องตรวจจับแบบโค้ง ความเป็นผลึกที่สูงขึ้นอาจส่งผลให้เกิดความล้มเหลวทางกลไก ในการระบุน้ำหนักโมเลกุล P3HT ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเครื่องตรวจจับรังสีเอกซ์แบบโค้ง นักวิจัยได้ทำการวัดการกระเจิงของรังสีเอกซ์ในมุมกว้าง

บนฟิล์ม 

พวกเขาพบว่าความเป็นผลึกต่ำกว่าสำหรับฟิล์มที่ประดิษฐ์ขึ้นจากน้ำหนักโมเลกุล P3HT ที่สูงขึ้น ซึ่งบ่งชี้ว่าฟิล์มดังกล่าวมีบริเวณอสัณฐานมากกว่าที่สามารถเชื่อมระหว่างบริเวณผลึกได้ บริเวณอสัณฐานเหล่านี้ยังเพิ่มปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลและการพัวพันระหว่างโซ่ ทำให้เกิดการเสียรูปมากขึ้นก่อนที่กลไก

จะล้มเหลวนักวิจัยยังได้ตรวจสอบผลกระทบของความหนาของพื้นผิวต่อคุณสมบัติทางกลศาสตร์นาโนของฟิล์ม NP-BHJ ต่างๆ พวกเขาประดิษฐ์เครื่องตรวจจับบนพื้นผิวโพลีอิไมด์ที่ยืดหยุ่นซึ่งมีความหนาต่ำกว่า (25 µm) เท่ากับ (50 µm) และสูงกว่า (75 µm) ชั้น พฤติกรรมเชิงกลขึ้นอยู่กับทั้งน้ำหนักโมเลกุล 

และความหนาของพื้นผิว เครื่องตรวจจับน้ำหนักโมเลกุลที่ต่ำกว่ามีความแข็งและเปราะมาก ในขณะที่เครื่องตรวจจับที่ประดิษฐ์ขึ้นบนวัสดุพิมพ์ที่บางกว่าจะโค้งงอมากเกินไปและแยกออกจากวัสดุพิมพ์ได้ง่ายจากการวิเคราะห์ผลึกและกลไกนาโน นักวิจัยคาดการณ์ว่าน้ำหนักโมเลกุล P3HT ที่สูงขึ้น

และพื้นผิวที่ยืดหยุ่นหนาขึ้นเหมาะสมที่สุดสำหรับการสร้างเครื่องตรวจจับรังสีเอกซ์แบบโค้ง ด้วยเหตุนี้ พวกเขาจึงทดสอบการตอบสนองของเครื่องตรวจจับสามตัว บนวัสดุพิมพ์ 75 µm และ 55 kDa P3HT บนวัสดุพิมพ์ 50 µ ไปจนถึงการฉายรังสีเอกซ์ 40 kV ภายใต้รัศมีการดัดที่แตกต่างกัน

เครื่องตรวจจับทั้งหมดแสดงความต้านทานต่อการโค้งงอที่ดีเยี่ยม โดยคงความไวไว้ที่ประมาณ 0.17 2และกระแสมืดที่น้อยกว่า 1 pA/mm 2แม้ว่าจะโค้งงอจนมีรัศมีเล็กเพียง 1.3 มม. ทีมงานได้แสดงให้เห็นถึงความทนทานเชิงกลของเครื่องตรวจจับด้วยการทำวงจรของการดัดแบบไดนามิกลงจนถึงรัศมี 1.3 มม. หลังจากผ่านไป 100 รอบ อุปกรณ์ตรวจจับจะแสดงความไวที่เปลี่ยนแปลงน้อยกว่า 2.8%

credit: genericcialis-lowest-price.com TheCancerTreatmentsBlog.com artematicaproducciones.com BlogLeonardo.com NexusPheromones-Blog.com playbob.net WorldsLargestLivingLogo.com fathersday2014s.com impec-france.com worldofdekaron.com