合乐888在线登录注册与辐射防护国家重点实验室王殳凹教授和王亚星教授团队在新型辐射探测材料研究领域取得新进展，相关成果以“Emergence of a Lanthanide Chalcogenide as an Ideal Scintillator for a Flexible X-ray Detector”为题于2023年5月30日发表在Angew. Chem. Int. Ed.，被选为当期VIP（Very Important Paper）论文。论文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202306465。
闪烁体是一类特殊的荧光材料，可以将高能射线或高能粒子转换为低能量的紫外-可见光-近红外光，它在医学成像、高能物理和安检等众多领域中发挥着至关重要的作用。现阶段商用氧化物闪烁体具有优异的稳定性，但是大多数的光产额仍有较大提升空间；商用卤化物闪烁体具有较高光产额，但是需要封装技术来提升稳定性。因此，如何设计具备高光产额、优异的辐照稳定性/湿度稳定性和快衰减时间等多种性能的闪烁体是该领域面临的重要挑战之一。
王殳凹教授和王亚星教授团队近年来一直致力于新型辐射探测材料的研究，前期开发了一系列新型闪烁体和半导体探测材料（Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 7883; J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 8030; Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 11856；J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 5, 2189；Angew. Chem.Int. Ed. 2022,61, e202208440）。在上述工作的基础上，该课题组发现稀土硫化物有作为优异闪烁体的潜在能力。研究团队利用硼硫混合固相法制备出四元层状稀土硫化物LaCsSiS4，进一步采用微量Ce3+掺杂策略，合成了新型硫化闪烁体LaCsSiS4:1%Ce3+。该闪烁体有近乎百分之百的量子产率，其光输出可达50480 ± 1441 光子/MeV，同时衰减时间仅为29.35 ± 0.16 ns，是目前衰减时间最快的镧系无机闪烁体之一。进一步，作者利用X射线探究其闪烁体性能，该材料展现出43.13 nGyair/s的低检测下限，远低于X射线医疗诊断的5500 nGyair/s。在相同测试条件下，稀土硫化物展现出优于商用闪烁体NaI:Tl+和LaBr3:Ce3+的辐照稳定性和湿度稳定性。新设计的稀土硫化物闪烁体同时兼具了低检测下限、优异的辐照稳定性/湿度稳定性、高光产额、快衰减时间等优异性能，可以潜在应用于X射线成像。研究团队进一步制备了柔性膜探测器，实现了多种非平面结构的辐射成像。
这项工作加深了稀土硫化物作为闪烁体的认识，为研究高性能新型闪烁体提供了新的思路。苏州大学王亚星教授、代星副研究员和北京科技大学胡淑贤教授为论文的共同通讯作者，苏州大学与西湖大学联合培养博士生杨良伟为第一作者。该工作得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金等的经费支持。