[发明专利]一种钙钛矿光锥耦合X射线相机及其成像方法

权利要求书

1.一种钙钛矿光锥耦合X射线相机，其特征在于，包括复合闪烁体，所述复合闪烁体是由YAP:Ce闪烁体和CsPbBr₃ NCs闪烁体组成的CsPbBr₃NCs@YAP:Ce复合结构，所述YAP:Ce闪烁体和CsPbBr₃ NCs闪烁体之间设有光纤面板。

2.根据权利要求1所述的钙钛矿光锥耦合X射线相机，其特征在于，还包括X射线源、密封外壳、光纤光锥和科学相机，所述密封外壳上设有入射窗，所述复合闪烁体和光纤光锥位于密封外壳内，所述X射线源、入射窗、复合闪烁体、光纤光锥和科学相机顺序连接。

3.根据权利要求2所述的钙钛矿光锥耦合X射线相机，其特征在于，所述入射窗为铍窗。

4.根据权利要求2所述的钙钛矿光锥耦合X射线相机，其特征在于，所述科学相机包括图像传感器，所述光纤光锥的大端面与复合闪烁体贴合，光纤光锥的小端面通过光学耦合粘结剂与图像传感器的光敏面进行耦合。

5.根据权利要求4所述的钙钛矿光锥耦合X射线相机，其特征在于，所述光学耦合粘结剂为UV光敏胶，所述光学耦合粘结剂固化后的厚度为1μm～20μm。

6.根据权利要求1所述的钙钛矿光锥耦合X射线相机，其特征在于，所述YAP:Ce闪烁体的X射线入射面和侧面镀有反射膜，所述反射膜是铝膜，厚度为25nm～500nm。

7.根据权利要求1所述的钙钛矿光锥耦合X射线相机，其特征在于，所述光纤面板的面积小于闪烁体的面积，所述光纤面板的厚度为0.5mm～2mm，单丝直径为2μm～6μm，数值孔径为0.2～0.6。

8.根据权利要求1所述的钙钛矿光锥耦合X射线相机，其特征在于，所述YAP:Ce闪烁体厚度大于CsPbBr₃ NCs的厚度，所述YAP:Ce闪烁体厚度为100μm～300μm，CsPbBr₃ NCs的厚度为1μm～100μm。

9.一种权利要求1～8任一项所述的钙钛矿光锥耦合X射线相机中使用热注入法合成CsPbBr₃ NCs闪烁体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将0.814g碳酸铯、2.5ml油酸和40ml的1-十八烯混合，搅拌加热至120℃并抽真空1小时，无气泡产生后再通入N₂，加热到150℃后，最后再保温至100℃，得到油酸铯前驱液；

S2：将30ml的ODE、3ml的OA、3ml的OAm和0.414g的PbBr₂搅拌加热至120℃并抽真空20～30min，直到不再有气体放出并且铅盐完全溶解于十八烯形成澄清透明液体后，通入N₂同时将温度加热至160℃，注入2.4ml油酸铯前驱液，反应5s后进行冰水浴冷却以停止反应，得到CsPbBr₃量子点原液；

S3：将CsPbBr₃量子点原液在8000rpm下离心10min，然后去除上清液，将离心后的CsPbBr₃沉淀溶解于甲苯溶剂中，得到CsPbBr₃ NCs闪烁体。

10.一种权利要求2～5任一项所述的钙钛矿光锥耦合X射线相机的成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、由X射线源发射出X射线透射穿过成像物体，形成一束带有成像物体结构信息的X射线，并穿过入射窗；

S2、步骤S1形成的X射线激发YAP:Ce闪烁体发射紫外光，在光纤面板的引导下，紫外光激发CsPbBr₃ NCs闪烁体，发射带有成像物体结构信息的可见光；

S3、将步骤S2得到的可见光经过光纤光锥耦合结构传导至科学相机的图像传感器进行光电转换处理，得到成像物体的数字化图像，最后传输至PC电脑进行显示。