Cs₂LaLiBr₆:Ce (CLLB:Ce)-Kristalle weisen eine hervorragende Energieauflösung und eine hohe Lichtausbeute auf, jedoch müssen Scintillationseigenschaften wie die Neutron/Gamma-(n/γ) Diskriminierung weiter verbessert werden. In dieser Studie wurden mittels Bridgman-Methode erfolgreich CLLB:Ce-Kristalle mit unterschiedlichen Zn²⁺-Konzentrationen und der Größe Φ10 mm×50 mm hergestellt. Es wurde systematisch der Einfluss des Zn²⁺-Co-Dopings auf die Kristallstruktur, die Scintillationseigenschaften und die Defekteigenschaften der CLLB:Ce-Kristalle untersucht. Mithilfe der Thermolumineszenz (TL) wurde die Veränderung der Defektenergieniveaus in den Kristallen nach dem Zn²⁺-Co-Doping analysiert, und in Kombination mit temperaturabhängiger Röntgenanregungs-Emissionsspektroskopie (XEL) wurde der Einfluss der Defekte auf den Scintillationsmechanismus aufgedeckt. Die Ergebnisse zeigen, dass das Zn²⁺-Co-Doping die Defektenergieniveaus der Matrix umstrukturiert; die Steuerung der Art und Anzahl der Defekte ermöglicht die Modulation des Scintillationsprozesses und beeinflusst somit das Verhältnis der schnellen/langsamen Komponenten der Scintillationslebensdauer. Nach Co-Doping mit 0,1 % Zn²⁺ verbesserte sich die Energielösung des Kristalls unter ^137Cs@662 keV Strahlung von 3,8 % auf 3,2 %, was besser als kommerzielle LaBr₃:Ce-Kristalle ist. Daher ist das Zn²⁺-Co-Doping eine effektive Methode zur Verbesserung der Scintillationseigenschaften von CLLB:Ce-Kristallen und kann durch die Anpassung der Zerfallszeit die n/γ-Diskriminierung beeinflussen. CLLB:Ce, Zn-Kristalle haben ein vielversprechendes Anwendungspotential im Bereich der nuklearen Strahlungsdetektion.

Szintillatorkristalle; CLLB:Ce; Neutron/Gamma-Diskriminierung; Szintillationseigenschaften; Thermolumineszenz; Mechanismusdiskussion