氯化锌铯 Cs₂ZnCl₄

Cs₂ZnCl₄（氯化锌铯）是一种新兴的无铅全无机卤化物超快闪烁晶体，近年来因飞行时间正电子发射断层扫描（TOF-PET）和高重复频率辐射成像对亚纳秒时间响应的迫切需求而受到广泛关注。该晶体属于正交晶系Pnma空间群，由孤立的[ZnCl₄]²⁻四面体与Cs⁺阳离子构成。其发光源于芯带-价带发光（CVL）机制，具有无慢成分、衰减极快的独特优势，发射峰位于255–375 nm的深紫外-蓝光区域。Cs₂ZnCl₄不潮解、熔点低（约597°C），且发光谱与光电倍增管匹配良好。当前重要应用进展为：已实现1英寸级单晶生长，3×3×10 mm³晶体的符合时间分辨率高达118 ps，1英寸晶体的闪烁衰减时间约1.71 ns。

二面体（上海）科技有限公司定制供应氯化锌铯Cs₂ZnCl₄闪烁晶体。

应用

TOF-PET核医学成像：利用超快衰减时间实现高时间分辨率，提升正电子发射断层扫描的图像信噪比和定位精度。
高重复频率辐射成像：无慢成分发光特性使其适用于高计数率环境下的快速动态X射线成像。
高能物理实验：下一代粒子对撞机等实验对纳秒至皮秒量级时间响应有明确需求，Cs₂ZnCl₄是候选超快闪烁体之一。
X射线检测与成像：Cu/Pr共掺杂晶体光产额提升至12,687 photons/MeV，检测限低至909.68 nGy/s，适用于实时X射线成像。

特点

超快衰减：衰减时间0.81–1.83 ns，且几乎100%为快成分，无慢成分干扰。
高符合时间分辨率：3×3×10 mm³晶体达118 ps，1英寸晶体结合VUV SiPM可达62 ps。
不潮解：相对湿度40%条件下5小时质量变化小于0.05%，空气中稳定。
无铅环保：完全不含铅，毒性远低于传统铅基卤化物钙钛矿。
发光谱匹配性好：发射峰位于255–375 nm，与常见光电探测器的响应波段兼容。

参数类别	具体指标	数值/说明
晶体结构	晶系	正交晶系（Orthorhombic）
	空间群	Pnma (No. 62)
	结构维度	零维，孤立[ZnCl₄]²⁻四面体
	晶格参数	a=9.765 Å, b=7.411 Å, c=12.991 Å
	密度	3.35 g/cm³
光学性能	发射峰	255 nm, 292 nm, 375 nm（X射线激发）
	透过率	5 mm厚晶片 >80%
	发光机制	芯带-价带发光（CVL）
闪烁性能	光产额	本征约2,200 photons/MeV；Cu/Pr共掺达12,687 photons/MeV
	衰减时间	0.81–1.83 ns（几乎100%快成分）
	符合时间分辨率	118 ps（3×3×10 mm³）；62 ps（1英寸+VUV SiPM）

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氯化锌铯 Cs₂ZnCl₄

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