Les cristaux Cs₂LaLiBr₆∶Ce (CLLB∶Ce) possèdent une excellente résolution énergétique et un rendement lumineux élevé, mais la discrimination neutron/gamma (n/γ) et d'autres performances de scintillation nécessitent encore des améliorations. Dans cette étude, la méthode Bridgman a été utilisée pour préparer avec succès des cristaux CLLB∶Ce de dimensions Φ10 mm×50 mm, dopés co-différemment avec diverses concentrations de Zn²⁺. L’effet du co-dopage avec Zn²⁺ sur la structure cristalline, les performances de scintillation et les caractéristiques des défauts dans les cristaux CLLB∶Ce a été étudié systématiquement. L’analyse par thermoluminescence (TL) a permis d’étudier les changements dans la position et la quantité des niveaux de défauts après le co-dopage au Zn²⁺, et, combinée à la spectroscopie d’émission sous rayons X à température variable (XEL), a révélé le mécanisme d’influence des défauts sur le processus de scintillation. Les résultats montrent qu’après co-dopage par Zn²⁺, la structure des niveaux de défauts dans la matrice est restructurée, et la modulation du type et de la quantité des défauts peut réguler le processus de scintillation, affectant ainsi la proportion des composantes rapides/lentes de la durée de vie de la scintillation. Après co-dopage à 0,1 % de Zn²⁺, la résolution énergétique du cristal sous rayonnement ¹³⁷Cs@662 keV est améliorée de 3,8% à 3,2%, surpassant ainsi les cristaux commerciaux LaBr₃∶Ce. Par conséquent, le co-dopage Zn²⁺ est une méthode efficace pour améliorer les performances de scintillation des cristaux CLLB∶Ce et peut également influencer la discrimination n/γ en modulant le temps de déclin du cristal. Les cristaux CLLB∶Ce dopés au Zn présentent d’excellentes perspectives d’application dans le domaine de la détection des radiations nucléaires.

Cristaux scintillateurs;CLLB∶Ce;Discrimination neutron/gamma;Performances scintillatoires;Thermoluminescence;Discussion du mécanisme