高能粒子对物质的轰击会导致光发射，这一过程称为闪烁；吸收高能粒子产生发光的材料叫闪烁体。闪烁体在医学成像、X 射线无损检测、电子显微镜和高能粒子探测器中有广泛的应用。

闪烁体已经使用了大约 70 年，但该领域的大部分研究都集中在开发产生更亮或更快光发射的新材料上。相反，美国麻省理工学院(MIT)的研究人员通过新方法将纳米光子学技术应用于现有材料。

研究人员发现在闪烁体表面构筑纳米阵列结构（即纳米光子闪烁体）至少能将其检测能力提高 10 倍，从而大大减少 X 射线成像所需的辐射量，实现更高精度或更快速度的检查。值得一提的是，这种方法理论上可以适用于任何现有的闪烁体材料。
 

早在20世纪初，克鲁克斯和卢瑟福就利用了闪烁现象发现了α粒子，并对其进行计数。如今，闪烁体（scintillator）材料更是广泛应用于医学成像、CT扫描、无损探伤、高能粒子探测器等领域。

虽然闪烁体已经使用了大约70年，但该领域的大部分研究都集中在开发产生更亮或更快发射光的新材料上，而新方法将纳米技术的进步应用于现有材料。研究小组在闪烁体材料上以与发出的光波长相当的长度创建图案，以此来改变材料的光学特性。

       为制造这种“纳米光子闪烁体”， 研究人员说，“你可直接在闪烁体内部制作图案，也可黏在另一种具有纳米级孔洞的材料上。具体细节取决于结构和材料”。团队使用了一个闪烁体并制作了间隔大约一个光学波长（约500纳米）的孔。

  这一框架涉及融合3种不同类型的物理学，使用新系统，研究人员发现他们的预测与后续实验的结果非常匹配。实验表明，处理过的闪烁体的发射量提高了10倍，而且通过进一步微调纳米级图案的设计，发射量可提高100倍。

研究人员表示，纳米光子学技术提供了定制和增强光行为的新的力量，但之前是无法做到这一点的，因为对闪烁进行建模非常具有挑战性。新研究第一次完全打开了这个“闪烁领域”，纳米光子和闪烁体的结合最终可能实现更高分辨率、更低射线剂量的X射线成像。