Die Röntgenbildgebungstechnologie hat wichtige Anwendungen in der Nuklearmedizin, zerstörungsfreien Industrieprüfung und Sicherheitskontrolle. Hochleistungs-Szintillatoren sind die Kernmaterialien zur Erkennung und Bildgebung von Röntgenstrahlen. Die Entwicklung neuer Szintillatorkristalle mit hoher Absorptionseffizienz, hoher Lichtausbeute, schneller Abklingzeit und niedrigem Nachweisgrenzwert ist eine zentrale Herausforderung zur Verbesserung der Bildqualität und Reduzierung der Strahlendosis. In dieser Arbeit wurde erfolgreich eine Reihe von Cs₃Lu₂Cl₉-Kristallen mit unterschiedlichen Ce³⁺-Konzentrationen mittels Bridgman-Tiegelsenkverfahren hergestellt, und deren photolumineszente und Szintillationseigenschaften systematisch untersucht. Ungedopte Kristalle zeigen ein intrinsisches Breitbandspektrum durch selbstgefangene Exzitonen (STE); nach Ce³⁺-Dotierung wurde die Röntgenangeregte Lumineszenzsignale deutlich verstärkt. Der Cs₃Lu₂Cl₉∶5%Ce-Kristall zeigte die besten Szintillationseigenschaften: Der Peak der röntgenangeregten Emission lag bei 425 nm, die stationäre Röntgenlichtausbeute betrug 20.700 Photonen·MeV^-1, was eine etwa siebenfache Steigerung gegenüber ungedopten Kristallen darstellt, die Szintillations-Abklingzeit betrug 36,5 ns, und es wurden eine niedrige Nachweisgrenze von 152 nGy_air·s^-1 sowie eine hohe räumliche Auflösung von 14,5 lp·mm^-1 erreicht. Diese Arbeit zeigt den Mechanismus auf, durch den Ce³⁺ in Cs₃Lu₂Cl₉ die STE-Emissionseffizienz durch Hemmung nichtstrahlender Rekombination und Energietransfer synergistisch verbessert und bestätigt das Potenzial von Cs₃Lu₂Cl₉∶5%Ce als leistungsstarken, schnell ansprechenden Röntgen-Szintillator für eine Bildgebung mit niedriger Dosis und hoher Auflösung.

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