Research progress of Cs2ZnCl<sub>4</sub> ultrafast scintillation crystals

ZUO Xiaoyi; WU Tong; WANG Shaohan; WANG Ding; TANG Yiwen; Wang Dong; SHI Yun; HAN Sancan; CHEN Junfeng

doi:10.37188/CJL.20240346

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Research progress of Cs2ZnCl₄ ultrafast scintillation crystals

更新时间：2025-03-17

- Research progress of Cs2ZnCl₄ ultrafast scintillation crystals
  增强出版
- Chinese Journal of Luminescence Pages: 1-11(2025)
- 作者机构：
  
  1.上海理工大学材料与化学学院，上海 200093
  2.中国科学院上海硅酸盐研究所新材料中试研发中心，上海 201899
  3.华中师范大学物理科学与技术学院，武汉 430079
  4.中国科学院大学材料科学与光电工程研究中心，北京 100049
  5.中国科学院稀土重点实验室，赣州 341119
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(62175249);The Strategic Priority Research Program of the Chinese Academy of Sciences(XDA25030600);The opening fund of Key Laboratory of Rare Earths, Chinese Academy of Sciences
- DOI：10.37188/CJL.20240346
  CLC： O482.31
- CSTR：32170.14.CJL.20240346
- Published Online：17 March 2025，
- 稿件说明：
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左晓艺,武彤,王绍涵等.超快闪烁晶体Cs2ZnCl4的研究进展[J].发光学报,

ZUO Xiaoyi,WU Tong,WANG Shaohan,et al.Research progress of Cs2ZnCl₄ ultrafast scintillation crystals[J].Chinese Journal of Luminescence,
左晓艺,武彤,王绍涵等.超快闪烁晶体Cs2ZnCl4的研究进展[J].发光学报, DOI：10.37188/CJL.20240346 CSTR： 32170.14.CJL.20240346.

ZUO Xiaoyi,WU Tong,WANG Shaohan,et al.Research progress of Cs2ZnCl₄ ultrafast scintillation crystals[J].Chinese Journal of Luminescence, DOI：10.37188/CJL.20240346 CSTR： 32170.14.CJL.20240346.

摘要

下一代高能物理实验与飞行时间正电子发射断层扫描成像对闪烁体提出了更快衰减时间的要求，以满足更高时间辐射探测精度的需求，希望闪烁体具有ns甚至ps量级的超快闪烁衰减时间。Cs

ZnCl

晶体具有衰减快、无慢发光、熔点低、不易潮解以及发光谱与光电倍增管匹配较好等优势，近年以来作为一种交叉发光的超快闪烁体受到越来越多的关注。本文围绕发光机制、物化特性、晶体生长、闪烁性能等方面，较为全面地回顾了Cs

ZnCl

晶体的研究历史与进展，重点介绍了Cs

ZnCl

的光学与闪烁性能，总结和展望了Cs

ZnCl

晶体作为一种独特超快闪烁体的应用潜力。

Abstract

The next generation of high energy physics experiments and time-of-flight positron emission tomography imaging require scintillators with ultrafast decay ranging from nanoseconds （ns） to picoseconds （ps） to fulfill the need for higher time resolution. The Cs

ZnCl

crystal stands out due to its remarkable advantages of an ultrafast decay without slow component， a low melting point， non-hygroscopic， as well as the proper emission band matching

well with commercial photomultiplier tube. In recent years， Cs

ZnCl

crystal has attracted worldwide research interests as a kind of ultrafast scintillator with core-valence luminescence （CVL）. The review emphasis on the research history and progress of Cs

ZnCl

crystals， including luminescence mechanism， physicochemical properties， crystal growth techniques and the scintillation properties. Particularly， emphasis is placed on the optical and scintillation properties of Cs

ZnCl

crystal. The application potential of Cs

ZnCl

crystals as a unique ultrafast scintillator is then concluded.

关键词

Keywords

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Research progress of Cs2ZnCl4 ultrafast scintillation crystals

DOI：10.37188/CJL.20240346

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