近日，课题组在高温延迟X射线成像及光存储材料领域取得重要进展，相关成果以“Modulating Deep Trap in Persistent Luminescent CaSb2O6 via In Doping for High Temperature and Delayed X-Ray Imaging”为题的研究论文发表在国际知名期刊《Laser & Photonics Reviews》上。论文第一作者为硕士研究生朱君豪，通讯作者为韩炎兵研究员与史志锋教授。

  基于存储荧光粉的延迟X射线成像技术能够实现曝光与读出的时空分离，在复杂、高温或受限环境（如强辐射区域）中，能够克服传统闪烁体依赖同步电子读出电路的局限性。然而，现有的氧化物存储荧光粉由于深层陷阱能级单一或陷阱密度不足，导致信息在室温下极易衰退，难以满足长期稳定存储的需求。如何开发出具备高存储容量、深陷阱可调的坚固氧化物基X射线存储材料，仍是该领域面临的重要挑战。

  针对这一问题，研究团队提出了一种通过In3+掺杂来调控CaSb2O6深层陷阱的缺陷工程策略。《Laser & Photonics Reviews》上的研究表明，In3+取代晶格中的Sb5+会诱导产生电荷补偿缺陷（主要为氧空位），从而显著增加了陷阱的深度与密度。优化后的CaSb2O6:0.4%In材料展现出了卓越的性能：其长余辉发光时间超过20小时，并且能够稳定保存被捕获的电荷长达30天以上。更为独特的是，该材料具备优异的抗热猝灭特性，在433 K的高温下，其发光强度不降反升，可达室温时的3.7倍，这为其在高温环境下的稳定运行及高信噪比检测提供了坚实的物理基础。

  此外，该荧光粉表现出了出色的X射线剂量线性响应（检测限低至98.4 μGy/s）、优异的耐辐射疲劳稳定性（支持100次以上的循环测试），并实现了“写入-存储-读出”以及365 nm紫外光擦除的完整操作循环。基于该优化材料，研究团队进一步将其与PDMS结合制备了柔性复合薄膜，成功实现了对复杂3D物体的高分辨率共形X射线成像及延迟热刺激读出。这项工作不仅证明了在锑酸盐荧光粉中进行陷阱工程是实现稳定、柔性及高性能X射线存储的有效途径，也为下一代适应极端工业或医疗环境的便携式X射线检测技术提供了全新的解决方案。

该工作得到了国家自然科学基金、河南省青年人才支持计划等项目的支持。

文章链接：https://doi.org/10.1002/lpor.71424