在核探测领域，快中子射线照相技术对检测大型、高密度设备的内部结构（如核电装置、航空发动机）和低密度缺陷（如材料微裂纹）至关重要。传统快中子闪烁屏存在分辨率低、制备复杂、稳定性不足等问题，例如基于硫化锌的闪烁屏易受环境湿度影响，且空间分辨率通常低于3 lp mm⁻¹，难以满足高精度检测需求。
为突破这些瓶颈，中国科学院理化技术研究所孙承华研究员团队与中国原子能研究院贺林峰团队跨界合作，瞄准有机-无机杂化金属卤化物体系——这类材料兼具有机分子的结构可调性和无机金属卤化物的高效发光特性，为开发新型功能闪烁屏提供了独特的化学设计空间。
研究团队通过分子工程策略，将锰基无机卤化物（如MnBr₄²⁻）与特定有机阳离子（如双（三苯基膦）取代的季鏻盐）杂化，经熔体淬火法制备出玻璃态材料。
在快中子激发下，锰离子的d-d跃迁产生明亮的绿色荧光，光致发光量子产率（PLQY）高达85.54%；空间分辨率达到5 lp mm⁻¹，远超传统材料，可清晰捕捉细微结构。
玻璃态结构避免了晶体材料的晶界缺陷，在85℃高温、90%相对湿度环境下仍能保持性能稳定，解决了传统闪烁屏“怕潮怕热”的痛点。
材料可见光透过率超80%，且具备一定韧性，可加工成柔性薄膜或大面积平板，适配不同场景的探测设备集成需求材料应用场景与产业价值广泛，，可用于反应堆内部构件的无损检测，及时发现材料老化或裂纹；在核废料处理环节，辅助监测废料罐的结构完整性。
对航空航天领域的钛合金、复合材料构件进行快中子成像，排查内部孔隙、分层等缺陷，保障装备可靠性。
为核物理实验、中子源装置提供高分辨率探测组件，也可应用于特种装备的隐蔽缺陷侦查。
技术创新与行业影响方面，该研究是材料化学与核技术交叉融合的典范：一方面，通过有机-无机杂化策略拓展了金属卤化物材料的物相形态（从晶体到玻璃态）；另一方面，为快中子探测提供了性能更优、适用性更广的技术方案。目前，相关成果已发表于《先进材料》等顶级期刊，其专利技术也在推动产业化落地，有望打破国外在高端核探测材料领域的垄断，为我国核工业、高端制造的自主可控发展提供关键材料支撑。
未来，团队还计划通过调控有机阳离子的结构（如引入含氘基团）进一步提升中子俘获效率，或结合人工智能优化材料组分，持续推动这类杂化玻璃材料在更广泛的辐射探测、光学传感领域的应用。#科技# http://t.cn/AXzGCZ9I