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White emission metal halides for flexible and transparent x-ray scintillators

放射发光 卤化物 闪烁体 闪烁 材料科学 图像分辨率 物理 光电子学 光学 化学 无机化学 探测器
作者
Shuangyi Zhao,Jinrong Zhao,Saif M. H. Qaid,Dehai Liang,Kang An,Wensi Cai,Qingkai Qian,Zhigang Zang
出处
期刊:Applied physics reviews [American Institute of Physics]
卷期号:11 (1) 被引量:28
标识
DOI:10.1063/5.0175849
摘要

Flat-panel x-ray scintillators with a high spatial resolution at a low radiation dose rate are desirable for efficient imaging applications in medical diagnostics, security inspection, and nondestructive inspection. To promote the progress of x-ray imaging technologies, it is of great interest to explore transparent scintillators with reduced light scattering, high light yields, and uniform radioluminescence. Herein, we design and prepare a novel lead-free (C12H28N)2Cu2I4 metal halide featuring a high luminescent efficiency and white emission benefiting from the double self-trapped exciton mechanism, which enable to not only match the response of semiconductor-based sensors but also enhance light yields and decrease exposed doses to objects. Furthermore, transparent, and flexible scintillators with large areas of 20.25 cm2 demonstrate an outstanding scintillation performance including a high spatial resolution of 19.8 lp mm−1 and an ultralow detection limit of 28.39 nGyair s−1, which are ∼4 times higher and 194 times lower than typical values for medical imaging, respectively. This work provides not only a new route to explore promising alternatives with broadband emission but also a novel opportunity to develop flexible x-ray imaging technology.
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