
Effet Purcell dans les scintillateurs ultrarapides et à haut rendement lumineux
Christophe Dujardin (équipe Luminescence), en collaboration avec des collègues de Singapour, Wroclaw (Pologne) et Tangerang (Indonésie) ont publié un article intitulé "The Nanoplasmonic Purcell Effect in Ultrafast and High-Light-Yield Perovskite Scintillators" dans la revue Advanced Materials
Le développement de scintillateurs à rayons X avec des rendements lumineux très élevés et des temps de réponse ultrarapides est un objectif recherché depuis longtemps. Dans ce travail, nous proposons une étude théorique et expérimentale démontrant un mécanisme fondamental qui repousse les frontières de la performance des scintillateurs à rayons X ultrarapides : l'utilisation de modes de polaritons plasmoniques de surfaces confinées à l'échelle nanométrique pour adapter le temps de réponse du scintillateur par le biais de l'effet Purcell. En combinant des matériaux scintillateur et des couches métalliques, nous démontrons l'effet Purcell nanoplasmonique avec une simple conception planaire. En utilisant des scintillateurs de type pérovskite 2D, en accord avec les prédictions, le dispositif améliore le rendement lumineux de plus de 120 %, et le taux de décroissance de plus de 60 % le réduisant à 2 ns pour le temps de décroissance moyen. Ce travail met en évidence l'énorme potentiel de la nanoplasmonique dans l'optimisation des dispositifs de scintillation ultrarapides pour des applications telles que l'imagerie par rayons X à temps de vol et la tomographie assistée par ordinateur à comptage de photons.
