高分辨钙钛矿X-伽马射线能谱探测器

项目基于钙钛矿单晶材料开发钙钛矿型高能射线探测器，主要应用于医疗影像、核探测、航空航天、安检及无损检测领域。传统射线探测器普遍面临辐射剂量高、图像黑白、模糊不清等问题，碲锌镉（CdZnTe）等新型半导体晶体引领核成像进入低剂量、彩色成像、高清分辨时代，但高质量 CdZnTe晶体需熔体法制备，生长难度极高，成本昂贵，长期被国外垄断，我国面临禁运。钙钛矿型晶体是除CdZnTe晶体以外仅有的一类可室温工作的高分辨能谱级射线探测晶体，本项目通过溶液法生长钙钛矿型晶体，制备简单、成本低廉，已达到英寸级（商用尺寸）。同时，本项目利用自主制备的钙钛矿在国际上首次开发出杂化钙钛矿单晶射线探测器，灵敏度、能量分辨率等核心指标已接近商用CdZnTe型探测器，且成本仅为商用CdZnTe型探测器的50%，突破国外垄断，有望引领新一代射线探测技术发展。

图1 英寸级钙钛矿单晶及探测器阵列

图2 钙钛矿单晶探测器与商用材料探测器γ能谱分辨率比较

（左：商用闪烁体；中：商用碲锌镉；右：本项目钙钛矿材料）