中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院承擔(dān)的國(guó)家科技支撐計(jì)劃“基于碳納米X射線發(fā)射源的CT系統(tǒng)研發(fā)”課題團(tuán)隊(duì)利用自主研發(fā)的碳納米管薄膜成功地獲取首張X射線二維成像圖。1月17日，科技部組織的專家組在先進(jìn)院聽取了團(tuán)隊(duì)工作匯報(bào)并現(xiàn)場(chǎng)考察了該成像裝置，對(duì)該技術(shù)表示了充分肯定，這是我國(guó)在碳納米管X射線源成像研究方面取得的突破性進(jìn)展和成果。

碳納米管X射線源是最近幾年發(fā)展起來的被認(rèn)為是具有革命性的新型X射線源。具有一百年歷史的傳統(tǒng)X射線源基于熱電子發(fā)射陰極，而碳納米管X射線源創(chuàng)新性的用碳納米管場(chǎng)發(fā)射陰極取代熱陰極，從而使該X射線源具有可控發(fā)射、高時(shí)間分辨、低功耗且易于集成等諸多優(yōu)勢(shì)。這些優(yōu)勢(shì)將給X射線CT帶來結(jié)構(gòu)上的突破。其中，最具潛力的方向之一即基于碳納米管X射線源陣列的靜態(tài)掃描CT。該CT以電子式的掃描取代傳統(tǒng)的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)來獲取不同角度的圖像，可消除機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)帶來的成像偽影，縮短掃描時(shí)間，從而減少病人的輻射劑量，有望提高CT掃描的圖像精度。

先進(jìn)院醫(yī)工所勞特伯醫(yī)學(xué)成像中心研究團(tuán)隊(duì)，經(jīng)近2年的技術(shù)攻關(guān)，制備出性能優(yōu)異的碳納米管薄膜并研制了基于新光源的X射線成像系統(tǒng)。自主研發(fā)的碳納米管薄膜發(fā)射電流密度已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，研制的X射線源成像系統(tǒng)獲得了首張X射線二維成像圖。團(tuán)隊(duì)目前正在進(jìn)一步提高陰極穩(wěn)定性、優(yōu)化射線源結(jié)構(gòu)，以期開展CT的三維成像。

左:成像裝置圖　　　　　　　　　　　　　   右:成像圖

據(jù)悉，作為該課題承擔(dān)單位的深圳先進(jìn)院在注重自主研發(fā)的同時(shí)，也重視與國(guó)際前沿單位的密切合作。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)所在研究影像中心及國(guó)家地方聯(lián)合高端影像工程實(shí)驗(yàn)室在CT系統(tǒng)研制方面具有重要的經(jīng)驗(yàn)和基礎(chǔ)，曾成功研發(fā)了高分辨顯微CT和低劑量口腔CT，顯微CT已經(jīng)成功應(yīng)用到中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所，口腔CT已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。正在研發(fā)的碳納米管X射線CT作為一項(xiàng)前瞻性的科學(xué)研究，為開發(fā)新一代的CT系統(tǒng)儲(chǔ)備技術(shù)，形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。