闪烁体是一类特殊的荧光材料，能够将高能射线或高能粒子转换为低能的紫外、可见光、近红外等光信号，是实现高能射线探测的“眼睛”。无机闪烁体在辐射医学成像、高能物理、国防安全等众多领域中发挥着重要的作用，高性能无机闪烁要求闪烁材料具备高光输出、快衰减时间、优异的辐照稳定性/湿度稳定性以及较强的射线吸收性能。现阶段发展的无机闪烁体主要包括金属卤化物、氧化物、硅酸盐、铝酸盐等，这些闪烁材料通常只集合了一种或者两种性能，同时兼具多种优异性能的闪烁体材料极度稀少。

近日，苏州大学王亚星教授、代星副研究员、北京科技大学胡淑贤教授等提出发展多元硫化物闪烁体的思路。研究团队利用硼硫混合固相法制备了四元稀土硫化物LaCsSiS₄，通过优化Ce³⁺离子掺杂浓度，获得了近乎100%量子产率的新型稀土硫化物闪烁体LaCsSiS₄:1%Ce³⁺，该闪烁体光输出可达50480 ± 1441 光子/MeV，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。理论计算与光物理研究表明其快发光主要来源于硫配位场中的Ce³⁺离子5d-4f电子跃迁。

进一步研究发现硫化物闪烁体材料对X射线检测下限可低达43.13 nGy_air/s，远优于辐射诊断剂量需求（5500 nGy_air/s）。该材料为低剂量医学成像提供了可能性，可有助于医疗成像中辐射风险控制。另外，稀土硫化物闪烁体展现了优于商用闪烁NaI:Tl⁺和LaBr₃:%Ce³⁺的辐照稳定性和湿度稳定性。实验表明该稀土硫化物闪烁体同时集合了高光输出、快衰减时间、良好的辐照稳定性/湿度稳定性以及较强的射线吸收能力等性质，是目前综合性能最为优异的无机闪烁体之一。

进一步，作者制备了大面积柔性成像膜探测器，获得了8.2 lp/mm高空间成像分辨率，利用柔性探测器可实现多种非平面结构的辐射成像。该工作证明了多元稀土硫化物在发展高性能无机闪烁体方面的巨大潜力，为闪烁体探测器的更新升级提供了新的思路。