La technologie d'imagerie aux rayons X est largement utilisée dans le diagnostic en médecine nucléaire, le contrôle non destructif industriel et la sécurité. Les scintillateurs haute performance sont des matériaux clés pour la détection et l'imagerie aux rayons X. Le développement de nouveaux cristaux scintillateurs 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. Dans cet article, une série de cristaux Cs₃Lu₂Cl₉ dopés à différentes concentrations de Ce³⁺ a été préparée avec succès par la méthode de descente au creuset Bridgman, et leurs propriétés de photoluminescence et de scintillation ont été étudiées systématiquement. Les cristaux non dopés présentent une émission intrinsèque à bande large due aux excitons auto-piégés (STE) ; après dopage au Ce³⁺, l'intensité de l'émission excitée par rayons X augmente significativement. Parmi eux, le cristal Cs₃Lu₂Cl₉:5%Ce montre les meilleures performances de scintillation : son pic d'émission excité aux rayons X se situe à 425 nm, avec un rendement lumineux en régime stationnaire de 20 700 photons·MeV⁻¹, soit environ 7 fois supérieur à celui des cristaux non dopés, un temps de décroissance de scintillation de 36,5 ns, ainsi qu'une faible limite de détection de 152 nGy_air·s⁻¹ et une haute résolution spatiale de 14,5 lp·mm⁻¹. Ce travail révèle le mécanisme par lequel le Ce³⁺ dans Cs₃Lu₂Cl₉ améliore de concert l'efficacité d'émission STE en inhibant la recombinaison non radiative et le transfert d'énergie, démontrant ainsi le potentiel de Cs₃Lu₂Cl₉:5%Ce comme scintillateur aux rayons X performant et à réponse rapide pour des imageries à faible dose et haute résolution.

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