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中国科学院上海硅酸盐研究所吴云涛研究员领导的研究小组与华中科技大学的合作者共同开发了一种用于高分辨率、快速X射线的新型无机闪烁体成像。该研究发表在《科学进展》上。

闪烁体对于X射线探测器来说是必不可少的，用于小光斑探测和高速成像。CsI:Tl等柱状结构闪烁体薄膜具有低散射和像素间串扰的特点，并在X射线平板探测器的高分辨率和高像素填充因子方面展示了其固有的优势。然而，余辉效应会导致残留阴影和图像模糊，这仍然是闪烁体薄膜面临的严峻挑战。

在这项研究中，研究人员开发了一种一维(1D)Cs5Cu3Cl6I2闪烁体，其中载流子大部分被限制在1D链内，其原子通过强共价键连接。1DCs5Cu3Cl6I2薄膜倾向于生长成柱状结构，这是由沿着链的更快生长速率驱动的热力学驱动。

至关重要的是，这些薄膜保留了晶界处的链完整性，消除了有害的悬空键并减少了非辐射复合损失和余辉，从而使它们非常适合用于高分辨率和快速成像的闪烁体薄膜。

合理设计的一维闪烁体Cs5Cu3Cl6I2具有人们长期寻求的高闪烁产率(CsI:Tl的1.2倍)、低余辉(10ms时0.1%)、柱状生长能力、低毒性、和良好的稳定性。

研究人员表示，Cs5Cu3Cl6I2X射线成像仪实现了高空间分辨率和出色的探测量子效率，超越了几乎所有报道的闪烁体。

此外，它对湿度和连续照射具有较高的稳定性，且其组成元素廉价、无毒、无放射性。

这种新材料代表了闪烁体性能和成本的重大突破，为快速、高分辨率X射线成像应用开辟了新的可能性。