Lumineszenzeigenschaften und Röntgenbildgebung des nulldimensionalen Metallhalogenids (C24H20P)CuI2

CAO Sijun ,  

WANG Yijia ,  

AN Kang ,  

TANG Xiaosheng ,  

LAI Junan ,  

FENG Peng ,  

HE Peng ,  

摘要

Szintillator-Materialien mit Fluoreszenzemission werden weit verbreitet in der medizinischen Diagnostik, Industriesicherheit und zerstörungsfreien Prüfung eingesetzt. Kupferbasierte (Cu(I)) Metallhalogenide als neue Generation von Hochleistungsszintillatoren haben in der Forschung große Aufmerksamkeit erlangt. In dieser Arbeit wurde mittels einer einfachen Antilösungsmittelmethode ein neuartiges kupferbasiertes Szintillatormaterial (C24H20P)CuI2 (C24H20P = Tetraphenylphosphin) hergestellt. Unter Anregung mit blauem Licht bei 414 nm zeigt (C24H20P)CuI2 eine breitbandige gelbe Emission, die mit dem optimalen spektralen Ansprechbereich typischer siliziumbasierter photosensitiver Sensoren übereinstimmt, sowie eine hohe Photolumineszenz-Quanten­ausbeute (PLQY) von 45,84 % und eine große Stokes-Verschiebung von 148 nm. Die hohe PLQY und die vernachlässigbare Selbstabsorption führen zu hervorragenden Szintillatoreigenschaften bei Röntgenanregung mit einem Lichtausbeute von etwa ~21.000 Photonen/MeV und einer Nachweisgrenze von nur 0,869 μGy/s, was weit unter dem Strahlungsprüfstandard von 5,5 μGy/s liegt. Darüber hinaus zeigt (C24H20P)CuI2 exzellente thermische Stabilität und kann Temperaturen bis zu 415 ℃ standhalten. Aufgrund seiner hervorragenden lumineszenten Eigenschaften kann (C24H20P)CuI2 mit Polydimethylsiloxan (PDMS) gemischt werden, um flexible Filme basierend auf (C24H20P)CuI2 für die Röntgenbildgebung herzustellen, die großes Potenzial in der Röntgendetektion und -bildgebung bieten. Diese Arbeit hebt hervor, dass hybride kupferbasierte Iodide ideale Röntgenszintillatoren sind, die ungiftig, kostengünstig, lichtstark und thermisch stabil sind und neue Möglichkeiten für hochleistungsfähige Röntgenbildgebung eröffnen.

关键词

Kupferhalogenide;Szintillatoren;flexible Filme;Röntgenbildgebung

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