Die Röntgenbildgebungstechnologie findet wichtige Anwendungen in der Nuklearmedizin, zerstörungsfreien Prüfung und Sicherheitskontrolle. Hochleistungs- Szintillatoren sind Kernmaterialien für die Röntgenstrahlendetektion und -bildgebung. Die Entwicklung neuartiger Szintillatorkristalle mit hoher Absorptionseffizienz, hoher Lichtausbeute, schneller Abklingzeit und niedrigem Nachweisgrenzwert stellt eine zentrale Herausforderung zur Verbesserung der Bildqualität und zur Verringerung der Strahlendosis dar. In dieser Arbeit wurde mittels Bridgman-Tiegelsenkmethode erfolgreich eine Serie von Cs₃Lu₂Cl₉-Kristallen mit unterschiedlichen Ce³⁺-Dotierungen hergestellt und deren photolumineszente und Szintillationseigenschaften systematisch untersucht. Die undotierten Kristalle zeigen eine intrinsische Breitbandemission durch selbstgefangene Exzitonen (STE); nach Ce³⁺-Dotierung wird die röntgeninduzierte Emissionsintensität signifikant erhöht. Insbesondere zeigt der Cs₃Lu₂Cl₉:5%Ce-Kristall die besten Szintillationseigenschaften: sein röntgenangeregtes Emissionsmaximum liegt bei 425 nm, die stationäre Röntgen-Lichtausbeute beträgt 20.700 Photonen·MeV⁻¹, etwa 7-fach höher als beim undotierten Kristall, die Szintillationsabbauzeit beträgt 36,5 ns und es wurde ein niedriger Nachweisgrenzwert von 152 nGy_luft·s⁻¹ sowie eine hohe Ortsauflösung von 14,5 lp·mm⁻¹ erreicht. Diese Arbeit offenbart den Mechanismus, durch den Ce³⁺ in Cs₃Lu₂Cl₉ die STE-Emissions-Effizienz synergistisch durch Hemmung der nichtstrahlenden Rekombination und Energietransfer verbessert, und beweist das Anwendungspotential von Cs₃Lu₂Cl₉:5%Ce als Hochleistungs-Szintillator mit schneller Reaktion für Niedrigdosis- und hochauflösende Röntgenbildgebung.

Szintillatorkristalle;Bridgman-Methode;Cs₃Lu₂Cl₉;Ce³⁺-Dotierung;Röntgenbildgebung