掺锰(Mn2+)的Cs3Cu2I5卤化物及其在高分辨率X射线成像和热中子探测中的应用

通过溶液法合成Mn2+掺杂Cs3Cu2I5微晶粉末，优化掺杂浓度后，其X射线成像空间分辨率达16.5 lp/mm，热中子检测光子产量达24,500，显著优于商用GS20，并实现中子与伽马射线信号有效区分。

　　

在这项研究中，通过溶液法合成了掺有Mn²⁺的Cs₃Cu₂I₅微晶粉末，并探讨了其在X射线和热中子探测中的潜在应用。通过优化微量掺杂浓度，发现Mn²⁺的引入有效改变了材料中的缺陷状态，增强了光致发光（PL）强度，并提高了斯托克斯位移，从而显著降低了自吸收。在X射线成像中，掺Mn的样品达到了16.5 lp mm^?1的最大空间分辨率，超过了大多数已知的卤化物材料。此外，将这种材料与⁶LiF结合制备用于热中子探测的薄膜，实验结果表明，在Mn掺杂浓度为50 ppm时，每个热中子可产生约24,500个光子，几乎是商用GS20（每个热中子7000个光子）的3.5倍，并且能够清晰地区分来自同一源的中子和伽马信号。这些发现凸显了掺Mn²⁺的Cs₃Cu₂I₅在多模态辐射探测中的巨大潜力。