使用鈣鈦礦材料制作X射線探測器的示意圖

一種新型X射線探測器即將顛覆醫療成像領域，在減少輻射量、降低健康風險的同時提升了成像分辨率，在安檢和研究領域也具有重要意義。

美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室（Los Alamos National Laboratory）和阿貢國家實驗室合作的研究，發現使用鈣鈦礦材料做為X射線探測器，具有造價低、敏感度高的優點，而且無需外部電能，比現有X射線探測器性有著極大的改善。

由于鈣鈦礦富含像鉛和碘這些重金屬，傳統硅基材料感應不到的X射線都能被鈣鈦礦探測器感應到，因此，比起傳統硅材料，這種新探測器的敏感度提升了近百倍。而且，新的鈣鈦礦材料無需外部電源即可產生響應X射線的電子信號。

這種高敏感度探測器讓醫療成像、牙科拍照只需很少量的X射線，患者和拍照醫師的輻射風險都得到降低。

另外，由于很薄的一層材料已經能完成傳統探測器的工作，因此新材料為高分辨率成像提供了可能性，對醫學評估和診斷方面很有幫助。

低耗能和高分辨率探測器在安檢、高能X射線研究領域也有很好的應用前景，比如在同步輻射光源設施上具有顯著的優勢。

傳統硅基材料要在真空、高溫環境下鍍上金屬，而這種新材料制造工藝相當簡易。只需把溶液噴灑在材料表面就能制成鈣鈦礦薄膜，因此這種薄膜材料制造成本低廉。

研究者蔡（Hsinhan Tsai）說：“我們很可能只需類似噴墨打印的系統就能造出大尺寸的探測器，這種成本經濟、高分辨率的鈣鈦礦探測器，很可能會代替50萬美元的硅探測器陣列。”

研究者還說，如果向厚一些鈣鈦礦探測材料加上小幅電壓，造出的探測器將適用于比X射線更高能的射線，比如低能伽馬射線。

這份研究近期發表在《科學進展》（Science Advances）期刊上。