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黄维院士团队在全无机钙钛矿纳米晶闪烁体研究方向取得重要进展
近日,由南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院、省部共建有机电子与信息显示国家重点实验室培育基地黄维院士、新加坡国立大学化学系刘小钢教授(教育部长江讲座教授)以及福州大学杨黄浩教授带领的国际合作团队在长期研究的基础上,发现了一类含有铯和铅重原子成分的全无机钙钛矿纳米晶闪烁体,在X射线闪烁体研究领域取得突破性的重大进展。相关研究成果已发表在《自然》杂志。   X射线成像技术广泛应用于医学诊断、国防工业、核技术和辐射安全检测等重要领域,X射线技术应用中的核心器件是闪烁体材料,它可将高能X光子转化为低能量的可见光,以实现X射线检测与成像,常用于辐射探测和安全防护。但是,目前绝大多数的闪烁体材料在高温条件下煅烧合成,不仅价格昂贵,而且对X射线光子能量的转化效率有限,同时其辐射发光波长也不易调控,此次黄维院士团队的新发现使解决X射线检测与成像技术中这一技术难题成为可能。   相较于传统闪烁体,基于全无机钙钛矿纳米晶制备而成的新型闪烁体在可见光区可调谐,对X射线具有非常高效的辐射发光响应,不仅实现了基于该新型闪烁体的彩色辐射发光显示,还证实了该纳米材料在超灵敏X射线检测和高分辨X射线成像技术领域的应用。研究发现表明铯和铅重原子成分能够使闪烁体具有较强的X射线吸收能力、高效的三重态发光特征、可调控的电子能级结构以及较快的辐射发光速率。利用该类无机材料的本征特性以及简易廉价的纳米合成技术,黄维院士团队实现了对X射线光子的高效转化和发光颜色的精细调控,为多彩辐射发光显示技术和超灵敏X射线检测与成像技术发展提供坚实的基础。此外,新型闪烁体的发现为制备大面积柔性闪烁体膜提供了可能性,可极大地提高X射线检测与成像灵敏度,降低X射线在医学诊断和X光机安全检查等方面的辐射使用剂量,使得基于X光的应用更加安全。   该研究成果对X射线闪烁体材料的发展与应用具有极为重要的科学意义,为实现闪烁体材料的性能调控提供了全新思路和途径。这类钙钛矿纳米晶闪烁体的出现,不仅能够大大促进X射线检测技术与成像原理在医学成像、国防工业、安全检查和高能物理研究等众多传统领域的进一步发展,同时也在基于纳米发光材料的新兴领域如光动力疗法具有广阔的应用前景。   相关研究工作以“All-inorganic Perovskite Nanocrystal Scintillators”为题于8月27日于Nature杂志在线发表,我校信息材料与纳米技术研究院黄维院士为本论文的共同通讯作者。该研究工作得到了国家重大科学研究(973)计划(2015CB932200 钙钛矿型太阳电池的基础研究)和国家自然科学基金(21635002, 21471109, 21210001、21405143)的支持。   据悉,2014年以来,黄维院士领衔的创新团队已相继在《自然》(Nature)《自然•材料》(Nature Materials)《自然•纳米技术》(Nature Nanotechnology)《自然•光子学》(Nature Photonics)和《自然•通讯》(Nature Communications)等国际顶尖学术期刊上发表一系列重要学术成果。此次发现的全无机钙钛矿纳米晶闪烁体实现多彩辐射发光和超灵敏X射线检测,是该团队在Nature系列期刊上的又一佳作,标志着该团队在高端人才引育、科研成果体现、交叉学科建设和国际交流合作等方面取得突出成效,同时,进一步夯实了南京邮电大学建设世界一流学科的学术基础。
南京邮电大学 2021-04-26
基于人工蜂群和量子粒子群算法的一维水质模型参数率定方法
本发明公开了一种基于人工蜂群算法和量子粒子群算法的优化计算方法,其包括以下主要步骤:(1)根据实际问题编制待优化目标函数;(2)输入算法的通用运行参数:种群数目、迭代次数、变量维数、变量取值范围、待优化目标函数;(3)选取ABC、QPSO、QPSO+ABC和ABC+QPSO的一种或多种计算方法进行计算;(4)若只使用一种,直接判断结果是否满足优化要求;若多于一种计算方法,综合比较计算结果及评价最优的结果是否满足此次优化的要求;(5)若满足要求,运算结束,输出计算结果和迭代曲线;(6)否则,修改算法的
安徽建筑大学 2021-01-12
一种网格方环加载过孔结构的2.5维超宽带移动通信天线罩
本实用新型公开了一种网格方环加载过孔结构的2.5维超宽带移动通信天线罩。主要由多个相同周期单元阵列组成的周期性频率选择表面,每个周期单元主要由上下两层介质层、设置在介质层上的金属贴片和金属过孔以及两层介质层之间的空气缝隙层组成;空间内的电磁场入射于所述天线罩,依次经过上层介质层、空气缝隙层和下层介质层的选择性滤波后,从下层介质层输出所需频段的电磁场,能在电磁波入射角度变化的情况下抑制杂波的能量。本实用新型适用于超宽带移动通信天线罩的设计,通带带宽大,带内插入损耗极小且稳定,尤其是入射电磁波在大角度变化时宽带性能稳定,频率选择性能佳。在移动通信、雷达、电磁屏蔽等领域都具有巨大的应用价值。
浙江大学 2021-04-13
一种形貌控制合成链珠状一维碳化硅纳米晶须的方法
本发明涉及一种形貌控制合成链珠状一维碳化硅纳米晶须的方法,所采取的技术方案 是:将清洗干燥后的木粉或竹粉 100~200g,于真空炉中在 500~700℃下碳化 1~2h 得到生 物质炭粉;将生物质炭粉和 SiO2 凝胶按 C/Si 摩尔比为 1∶1.5~3.0 机械混合均匀,得到预 混料;在纯氮气保护下将所述预混料升温到 1450-1600℃,保温 1~4h。保温时间结束后, 以 5~20℃/min 的降温速率降温到 800℃,然后关掉加热电源,自然冷却。本发明合成的一 维碳化硅纳米晶须为链珠状,晶须长径比大;合成工艺简单,成本低,生产设备简单。 
安徽理工大学 2021-04-13
一种基于点云与影像数据的三维可视化方法和系统
本发明公开了一种基于点云与影像数据的三维可视化方法和系统,其中方法的实现包括:采集目标场景的影像数据和点云数据;对点云数据进行上采样,将上采样后的点云数据投影到影像数据中进行融合,对进行融合后的点云数据进行着色,得到彩色点云数据;利用彩色点云数据进行三维渲染,得到目标场景的三维可视化模型。本发明实现了从数据采集和融合到最终渲染显示的点云三维可视化,有助于激光点云技术的拓展,提高了点云数据对于普通用户的可访问性和
华中科技大学 2021-04-14
一种基于大规模无序图像的多起点增量式三维重建方法
本发明公开了一种基于大规模无序图像的多起点增量式三维重·699·建方法,包括图像匹配与匹配关系图构建、重建起点选择、边界检测、多起点三维重建和子模型拼接的步骤;利用聚类和迭代漂移的策略,自适应地从无序图像集合中选取适合作为起点的图像对同时开始重建;在重建开始之前,根据分层最短路径算法确定每幅图像的最佳重建子过程,确定重建边界;并根据不同子过程得到的子模型,通过其包含的公共部分进行拼接,获得完整的三维重建
华中科技大学 2021-04-14
用于非球面扬声器阵列的三维音频信号生成方法及系统
本发明提供用于非球面扬声器阵列的三维音频信号生成方法及系统,创造性的针对大多数家庭或影 院等所处环境,即非球面环境布置扬声器阵列,输入现有环境布置的扬声器的位置信息,需要模拟的虚 拟声源的位置信息和声源信号,将位置转换为相对于原点的坐标;根据转换后的扬声器坐标和虚拟声源 坐标进行分析选取,选择一至三个扬声器,将扬声器映射到以坐标原点为球心、以选定扬声器距坐标原 点最短距离为半径形成的球面上形成虚拟扬声器,计算虚拟扬声器的增益,再基于声音传播的衰
武汉大学 2021-04-14
移动式C形臂X射线术中三维成像与智能识别系统
本项目研制具有自主知识产权的移动式C形臂X射线术中三维成像与智能识别系统,并进行商品化和产业化。项目研究等中心自动控制技术、X射线图像采集技术、二维X射线图像的三维重建与成像技术以及基于人工智能的人体物质识别(识别肌肉、骨骼和脂肪等组织)技术。系统适用于多种多样的临床需求,特别是高要求的手术作业,尤其适用于介入放射学、血管外科介入性心脏病(如冠状动脉形成术),骨科手术和神经外科等领域的需求,在国内医疗领域属于前沿领先水平,其市场前景广阔,具有巨大的
南京大学 2021-04-14
一种三维分级陶瓷催化滤管除尘脱硝一体化技术
1. 痛点问题 随着十三五电力行业基本实现烟气超低排放,我国大气污染治理的主战场从电力转移到了工业炉窑等非电力行业,工业炉窑具有种类多、数量大、排烟温度低、污染物成分复杂且浓度波动大等特点,目前传统工业烟气净化采用除尘与脱硝单元串联独立运行,该工艺设备规模大、运维成本高、难以适应工业炉窑复杂多变的烟气条件。因此,开发低成本、短流程、高适应性的多污染物协同脱除材料和技术,成为工业烟气净化领域发展的新方向。其中,以过滤材料为基体耦合催化活性组分的多污染物协同脱除一体化技术成为国内外广泛关注的应用前景较好的新技术。 陶瓷催化脱硝滤芯其表层膜具有致密的微米级孔结构,烟气粉尘去除率可达到99.9%以上;滤材内部支撑体涂覆的催化剂,同时可通过SCR机制实现烟气氮氧化物高效脱除。一体化烟气净化技术改变了当前除尘、脱硝等独立运行的传统烟气净化工艺,具有工艺流程短、设备投资低、运行费用少以及占地空间小等显著优势,实现多污染物协同脱除,是一种极具应用前景的除尘脱硝一体化的新技术,将成为中小型锅炉烟气净化领域的新发展趋势。 2. 解决方案 开发出拥有自主知识产权的新一代三维分级陶瓷催化滤管,该技术的核心是可以控制涂覆陶瓷纤维滤管催化层厚度,保留滤管外表面致密层,使得陶瓷催化滤管具有过滤阻力更低、除尘效率更高、脱硝效率更强等优点,该陶瓷催化滤管在2020年已于东台中玻特种玻璃有限公司建立一套具有工程参考意义的中试侧线试验,运行以来,经过权威第三方检测机构检测,其中SO2<10mg/m3、颗粒物<3mg/m3,NOx<23mg/m3,氨逃逸<5 mg/m3,满足行业超低排放标准要求。通过中试平台长时间的稳定运行,表明了以三维分级陶瓷催化滤管为核心的多污染协同脱除技术的可行性,使得工业烟气治理技术更加集成、高效、经济。为后续的在玻璃行业及其他工业炉窑规模化应用奠定了基础,并且2021年3月已成功完成玻纤行业炉窑工业烟气超低排放示范项目,也预示该项技术得到了市场的认可,填补国内该技术的空白。可以在其他行业焦化、垃圾焚烧、危废、陶瓷、生物质锅炉、耐火材料炉窑及水泥等行业推广应用,实现实现工业烟气经济、高效、深度治理。 合作需求 与浙江致远进行优势互补,目前团队已经实现了小批量规模化量产,并在不同行业进行了中试试验,取得了较好的净化效果,成果转化后实现工业化生产,公司目前自主研发了涂覆工艺和装置,生产工艺和此次受让技术十分匹配,可满足此次放大的技术产品设备需要。结合公司较强的工程设计能力、施工能力、市场开拓能力及售后服务等,在玻璃、焦化、生物质发电、垃圾焚烧等烟气治理行业进行推广应用。
清华大学 2021-12-09
一种基于深孔填充的三维半导体存储器件及其制备方法
本发明公开了一种基于深孔填充的三维半导体存储器件及其制 备方法。该制备方法适用于制备三维半导体存储器的 U 型沟道:采用 双离子束沉积技术,一束离子轰击靶材,使材料原子发生溢出,原子 沿轨迹沉积到深孔中,一束离子轰击深孔表面,使沉积的材料无法覆 盖深孔顶部,从而确保三维半导体存储器件 U 型沟道的完整形成。U 型沟道的半导体存储器件的电极从器件上方引出,减小了电极的接触 面积,同时U型半导体存储器件的NAND串可以包
华中科技大学 2021-04-14
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