Le verre scintillant, en tant que matériau clé pour la détection des rayonnements à haute énergie, présente des perspectives d'application importantes dans le domaine de la détection des radiations de grande taille et à faible coût. Cependant, l'effet de relaxation croisée entre les ions Gd³⁺ dans le verre scintillant riche en Gd limite l'efficacité du transfert d'énergie, restreignant ainsi l'amélioration supplémentaire des performances d'émission lumineuse. Cet article utilise la méthode de fusion à haute température, sous atmosphère réductrice (CO), pour préparer un verre fluoroborosilicate à haute teneur en gadolinium dopé co-avec Pr³⁺ et Ce³⁺ (Gd₂O₃—GdF₃—B₂O₃—Al₂O₃—SiO₂—CeO₂) (ci-après dénommé verre CS), et étudie systématiquement, au moyen de spectres d’absorption, de réflexion et d’émission, l’influence de Pr³⁺ sur les propriétés optiques et scintillantes du verre dopé Ce³⁺, ainsi que le mécanisme de transfert d’énergie entre les trois ions de terres rares Pr³⁺, Ce³⁺ et Gd³⁺. Une comparaison a été faite entre ce verre et le cristal BGO sous excitation aux rayons X en termes d’intensité de fluorescence. Les résultats montrent qu’un faible dopage en Pr³⁺ peut significativement augmenter l’intensité d’émission du verre CS excitée à 275 nm, avec une augmentation de 60 % du rendement de la luminescence sous excitation aux rayons X. Une transition 5d-4f évidente de Pr³⁺ est observée à faible concentration dans le verre CS, accompagnée d’un transfert d’énergie Pr³⁺→Gd³⁺→Ce³⁺ et Gd³⁺→Pr³⁺. Dans le verre fortement dopé en Pr³⁺, les transitions 4f-4f de Pr³⁺ dominent, avec un transfert d’énergie Gd³⁺→Pr³⁺, prolongeant la décroissance de fluorescence de Gd³⁺ et Ce³⁺.

Dopage Pr³⁺;Dopage Ce³⁺;Verre scintillant riche en gadolinium;Photoluminescence;Luminescence scintillante