安定な(DPPM)2Cu4I4@TPUフレキシブルシンチレータフィルムのその場成長
In Situ Growth of Stable (DPPM)2Cu4I4@TPU Flexible Scintillator Films
銅(I)ハライドはX線シンチレーションに有望だが、安定性が低いという課題があった。本研究では、ゼロ次元配位クラスターである(DPPM)2Cu4I4(DPPM = ビス(ジフェニルホスフィノ)メタン)を開発した。このクラスターは、91.11%の絶対光ルミネッセンス量子収率で明るいオレンジ色の光を発する。自己捕捉励起子支配の放射再結合を示し、優れた熱安定性(約362°Cまで安定)、溶媒安定性(水、酢酸エチル、エタノール、イソプロパノール中で30日間安定)、空気安定性(60日以上)を持つ。このクラスターを熱可塑性ポリウレタン(TPU)マトリックスにその場成長法で均一に組み込み、フレキシブルシンチレータフィルムを形成した。この複合材料は、17,064 photons MeV−1の高い光収量と14 lp mm−1の空間分解能を示し、実用的なX線イメージング応用への大きな可能性を示唆している。
- (DPPM)2Cu4I4配位クラスターが91.11%の絶対光ルミネッセンス量子収率と362°Cまでの熱安定性を示した
- 開発したクラスターをTPUマトリックスにその場成長法で組み込み、フレキシブルシンチレータフィルムを形成
- 複合材料が17,064 photons MeV−1の高い光収量と14 lp mm−1の空間分解能を示した
新材料開発の領域で、銅(I)ハライド系シンチレータの実用化に向けた大きな課題であった安定性を克服した点が重要。特に、TPUマトリックスへのその場成長法によるフレキシブルフィルム化と、高い光収量・空間分解能を両立した点は、X線イメージング用途での実用化に向けた有力な技術シードとなりうる。ただし、現時点では研究段階であり、製品化や事業化フェーズにはないため、中長期的な材料イノベーションの動向として注視すべきもの。