Nanophotonic scintillators
નેનોફોટોનિક સિન્ટિલેટર એ ચમકતી સામગ્રી અથવા માળખાં છે જે નેનોફોટોનિક્સનો ઉપયોગ કરીને ચમકતા દૃશ્યમાન પ્રકાશની હેરફેરને કારણે સુધારેલા ગુણધર્મો ધરાવે છે. સિન્ટિલેટેડ સિગ્નલને સુધારવા માટે નેનોફોટોનિક્સનો ઉપયોગ કરવાનો સૌથી સામાન્ય અભિગમ એ છે કે જાડા બલ્ક સિન્ટિલેટરને પાતળા ફિલ્મ (સામાન્ય રીતે 2D ફોટોનિક સ્ફટિક) દ્વારા કોટિંગ કરવું જે કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબિત પ્રકાશને ઘટાડે છે અને આમ ફોટોડિટેક્ટર તરફ પ્રસારિત થતા સિગ્નલની માત્રામાં સુધારો કરે છે. આમ, કોટિંગ સિન્ટિલેટરની ક્વોન્ટમ ઉપજમાં સુધારો કરે છે, એટલે કે, ઉચ્ચ-ઊર્જા ઉત્તેજનાના એક જ ક્વોન્ટાના પરિણામે સિન્ટિલેટરમાંથી કાઢવામાં આવતા દૃશ્યમાન ફોટોનની માત્રા. આ અભિગમ તમામ સિન્ટિલેશન કાર્યક્રમો માટે ફાયદાકારક હોઈ શકે છે (ઉદાહરણ તરીકે, પીઇટી-સીટી, એરપોર્ટ સુરક્ષા મશીનો અને ફ્રી-ઇલેક્ટ્રોન કેમેરા જેવા તબીબી ઇમેજિંગ ઉપકરણો). આ અભિગમની શ્રેષ્ઠ કામગીરીએ તાજેતરમાં માઇક્રો-સીટી પ્રયોગમાં ક્વોન્ટમ ઉપજમાં 10 ગણો વધારો દર્શાવ્યો હતો. બીજો, વધુ તાજેતરનો અભિગમ, સિન્ટિલેશનમાં સુધારો કરવા માટે સ્વયંસ્ફુરિત ઉત્સર્જનની આંતરિક સિન્ટિલેશન પ્રક્રિયા પર નિયંત્રણનો ઉપયોગ કરવાનો પ્રયાસ કરે છે. આ અભિગમ સ્થિતિઓની સ્થાનિક ફોટોનિક ઘનતામાં હેરફેર કરીને સ્વયંસ્ફુરિત ઉત્સર્જનને વધારવા માટે પર્સેલ અસર પર આધારિત છે. એટલે કે, સિન્ટિલેટર સુધી પહોંચતા ઉચ્ચ-ઊર્જા કિરણોત્સર્ગને કારણે પ્રકાશનું આઇસોટ્રોપિક ઉત્સર્જન થવાને બદલે, ઉત્સર્જન પોતે દિશાઓમાં ઉત્સર્જનના ઘટાડા દ્વારા ડિટેક્ટરના સ્થાન તરફ દિશાત્મક હોય છે જે સિન્ટિલેટર અને તેની આસપાસના પદાર્થો (સામાન્ય રીતે હવા) વચ્ચે સંપૂર્ણ આંતરિક પ્રતિબિંબ અનુભવે છે. કેથોડોલ્યુમિનેસન્સ પ્રયોગમાં આવા ઉન્નતીકરણોના પ્રાયોગિક સંકેતો નોંધવામાં આવ્યા છે. નેનોફોટોનિક સિન્ટિલેટરનું ફેબ્રિકેશન સોલ્યુશન-પ્રોસેસેબલ પેરોવ્સ્કાઇટ (સ્ટ્રક્ચર) સિન્ટિલેટરમાં પણ સરળ અને ઓછું ખર્ચાળ હોઈ શકે છે કારણ કે તેમને નેનોઇમ્પ્રિન્ટિંગ લિથોગ્રાફી દ્વારા પેટર્ન કરી શકાય છે જ્યારે ઉચ્ચ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ ધરાવતી કેટલીક પેરોવ્સ્કાઇટ સામગ્રીઓએ પહેલેથી જ મજબૂત પર્સેલ અસર અને સ્વયંસ્ફુરિત ઉત્સર્જન અવરોધ દર્શાવ્યો છે. સંદર્ભો ફોટોનિક્સ