La technologie d'imagerie par rayons X joue un rôle important dans la médecine nucléaire, le contrôle non destructif industriel et la sécurité. Les scintillateurs haute performance sont les matériaux clés pour la détection et l'imagerie par rayons X. Développer des cristaux scintillateurs nouveaux combinant une haute efficacité d'absorption, un rendement lumineux élevé, une décroissance rapide et une faible limite de détection est un défi essentiel pour améliorer la qualité de l'imagerie et réduire la dose de radiation. Cet article rapporte la préparation réussie par la méthode de Bridgman d'une série de cristaux Cs3Lu2Cl9 dopés avec différentes concentrations de Ce3+, avec une étude systématique de leurs propriétés photoluminescentes et scintillatrices. Les cristaux non dopés présentent une émission à large bande intrinsèque due aux excitons auto-piégés (STE); après dopage Ce3+, l'intensité de la photoluminescence excitée par rayons X est significativement renforcée. Le cristal Cs3Lu2Cl9:5%Ce montre les meilleures performances de scintillation : le pic d'émission sous excitation X est situé à 425 nm, le rendement lumineux à l'état stable est de 20 700 photons/MeV, soit environ 7 fois supérieur au cristal non dopé, le temps de décroissance scintillante est de 36,5 ns, avec une limite de détection basse de 152 nGy_air/s et une haute résolution spatiale de 14,5 lp/mm. Ce travail révèle le mécanisme selon lequel Ce3+ dans Cs3Lu2Cl9 améliore la luminescence STE par suppression de la recombinaison non radiative et transfert d'énergie synergique, démontrant le potentiel de Cs3Lu2Cl9:5%Ce en tant que scintillateur performant, à réponse rapide, pour l'imagerie basse dose et haute résolution.

cristaux scintillateurs;méthode Bridgman;Cs3Lu2Cl9;dopage Ce3+;imagerie par rayons X