近日，物理科学与技术学院发光与显示课题组在剂量监测方向取得新进展，研究成果以“Interference-Resisting Mechanoluminescence Ratiometric Dosimetry”为题发表在国际高水平期刊《Advanced Materials》。博士研究生蔡重阳为论文第一作者，杨艳民教授、李磊朋副教授及香港城市大学王锋教授为共同通讯作者。
精准可靠的辐射剂量监测，对于癌症放射治疗、核安全以及太空探索等诸多应用领域至关重要。热释光和光释光是目前应用广泛的固体剂量检测技术：其中热释光属于破坏性读出，光释光读出过程会消耗存储载流子；二者均难以简便地对吸收剂量开展重复核验，且读出操作依赖复杂的实验室流程。本工作提出一种新型力致发光比率剂量检测技术：KMgF3:Sm2+,3+在外力激发下可同时产生两种力致发光信号，分别为Sm2+的5D0→7F0 跃迁（685 nm）与Sm3+的4G5/2→6H7/2跃迁（602 nm），在实验范围内602 nm谱带与685 nm谱带的力致发光强度比值会随X射线辐射剂量升高呈线性增长；因此，仅需按压KMgF3:Sm2+,3+即可获得X射线剂量相关信息。这种比率测量方案具备稳定的内部自校准特性，使得剂量读取结果不受应力大小、作用时间波动的影响，解决了传统基于力致发光绝对强度检测方法极易受到外界干扰的难题。此外，该方案还支持多次、无损测量，能够按需核验辐射剂量，从而极大提升了操作简便性。
以上工作得到了国家自然科学基金项目、香江学者项目、河北省教育厅科技项目、河北大学自然科学跨学科研究项目、河北大学高层次引进人才项目、河北省研究生创新资助项目以及河北大学物理科学与技术学院公共测试中心的大力支持。
文章链接：https://doi.org/10.1002/adma.74687
（物理科学与技术学院、科学与技术创新研究院 供稿）
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