美国国土安全部在2017年的“预算简报”中列出了其放射和核探测设备拨款1.039亿美元的优先事项，以通过检测和阻止非法放射性或核材料来保护美国入境口岸。

  由KarungJung领导的团队开发了一项可以为实现这一目标迈进的技术。物理系副教授Kar说：“我们的探测器可以大大改变我们能够检测国内外核威胁的方式和准确性它还可以帮助简化放射性药物，包括辐射治疗和扫描诊断，提高无人驾驶辐射监测车辆在灾害后绘制和监测污染地区的有效性，并彻底改变太空探测中的辐射成像。

  由石墨烯和碳纳米管制成，研究人员的检测器远远超过了其对带电粒子的超敏感性，微小尺寸，低功耗要求和低成本的任何现有检测器。

  有利于安全和保障

  当然，所有的辐射都不是有害的，甚至可能取决于暴露的剂量和长度。”辐射“一词简单地指波浪或颗粒形式的能量的发射和传播。太阳，诸如微波和手机的电子设备，可见光，X射线，伽马波，宇宙波和核裂变都有许多来源，这是核反应堆产生的电力。大多数有害辐射是”电离辐射“ - 它们具有足够的能量从周围原子的轨道移除电子，导致它们被带电或”电离“。

  这些带电粒子或离子，检测器拾取和量化，揭示辐射的强度。然而，大多数电流检测器不仅体积大，功耗大且昂贵，而且也不能吸收非常低的离子水平。另一方面，Kar和Yung Joon的检测器非常敏感，只能拾取一个带电粒子。

  机械与工业工程系副教授尹俊恩表示：”我们的探测器对于检测到的信号有多小，对其敏感程度是很多的数量级。“我们可以检测出一个离子，这是基本的限制，如果你能检测到一个离子，那么你可以检测到大于此的离子。”

  考虑到美国海关边防部队。他或她正在使用盖革格计数器扫描船舶货物中的核材料。这种材料可以隐藏在铅容器内部，使得Geiger计数器的辐射水平泄漏得太低，以防止Geiger计数器检测到，或者防护罩可能距离源距离为100米，从而允许辐射强度在到达检测器之前消散。卡尔说：“这意味着警卫不仅不能发现泄漏，而且还暴露在未知水平的辐射下。”使用我们的技术，警卫可以从安全的距离，甚至无人机探测隐藏的来源。“

  跨学科突破

  超敏感探测器是由Kar和Yung Joon独特的跨学科合作伙伴开发的，他们已经合作了10多年。”我们不会在没有我们每个人的贡献的情况下做出这样的发现，“杨俊恩说。

  永骏的专长是碳纳米制造。他与石墨烯一起工作，石墨烯是紧密堆积的碳原子的比钢更强的无限薄晶格，碳纳米管 - 石墨烯片卷成中空管，其壁仅仅是一个原子厚。Kar专注于碳纳米管和其他材料的基础物理学，包括描述其电导的量子力学性质。

  ”当带电粒子位于材料表面时，材料的电气性能发生了小的变化，“Kar说。在体积大的材料上，颗粒影响表面，但其余材料保持不变。在碳纳米管，由于其特别薄的壁，它们基本上仅仅是表面材料，所以颗粒显着地改变了材料的总导电性。”所以粒子的影响变得更加可测量，“卡尔说。

  Yung Joon博士17岁的永仁实验室的机械工程专业学生，在真空计中测试纳米管时，发现碳纳米管对带电粒子的敏感性。当他打开和关闭仪表时，他对纳米管电阻的变化感到困惑。”他认为他有一个功能障碍的电路正在引起变化，“卡尔说。”他当时不知道从量规中释放的少量离子可以显着影响碳纳米管的电性能，相信与否，最初他非常努力地摆脱变化。“

  开发了检测器技术后，该对现在专注于为与特定学科相关的各种类型的辐射（包括X射线和β粒子）建立原型检测器。在这个过程中，他们正在通过国家科学基金会的颁奖，探索发明商业化。卡尔说，”这将使我们能够识别我们可能建立的任何产品的潜在客户，“。Yung Joon补充道：”我们的目的是要了解每个具体竞技场需要哪种测量。“

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