Сверкающее стекло является ключевым материалом для детекции высокоэнергетического излучения и имеет важные перспективы применения в области радиационного детектирования больших размеров и низкой стоимости. Тем не менее, эффект перекрестного релаксационного взаимодействия между ионами Gd³⁺ в сверкающем стекле с высоким содержанием гадолиния ограничивает эффективность передачи энергии и сдерживает дальнейшее улучшение светоизлучающих свойств. В данной работе методом высокотемпературного плавления в восстановительной атмосфере (CO) был изготовлен фтороксидно-боросиликатный стеклянный сплав с высоким содержанием гадолиния, совместно допированный Pr³⁺ и Ce³⁺ (Gd₂O₃—GdF₃—B₂O₃—Al₂O₃—SiO₂—CeO₂), обозначенный далее как CS стекло. С помощью спектров поглощения, отражения и люминесценции систематически исследовано влияние Pr³⁺ на оптические и люминесцентные свойства стекла с допированием Ce³⁺, а также механизм энергообмена между тремя редкоземельными ионами Pr³⁺, Ce³⁺ и Gd³⁺. Было проведено сравнение интенсивности флуоресценции данного стекла и кристалла BGO при воздействии рентгеновских лучей. Результаты показывают, что низкая концентрация допирования Pr³⁺ значительно усиливает люминесценцию стекла CS при возбуждении 275 нм, повышая выход светового сигнала при рентгеновском возбуждении на 60%. Наблюдается явный 5d-4f переход у Pr³⁺ при низкой концентрации в стекле CS, сопровождающийся передачей энергии Pr³⁺→Gd³⁺→Ce³⁺ и Gd³⁺→Pr³⁺. При более высоком содержании Pr³⁺ в стекле доминируют 4f-4f переходы, при этом существует энергообмен Gd³⁺→Pr³⁺, что удлиняет время затухания люминесценции Gd³⁺ и Ce³⁺.

Допирование Pr³⁺;Допирование Ce³⁺;Сверкающее стекло с высоким содержанием гадолиния;Фотоизлучение;Люминесценция