Светящиеся стекла являются ключевыми материалами для детектирования высокоэнергетического излучения и имеют значительный потенциал применения в области крупногабаритного и недорогого радиационного детектирования. Однако эффект перекрестного релаксационного взаимодействия ионов Gd³⁺ в светящихся стеклах с высоким содержанием гадолиния ограничивает эффективность передачи энергии и сдерживает дальнейшее улучшение люминесцентных свойств. В данной работе методом высокотемпературного плавления в восстановительной атмосфере (CO) были изготовлены высокогадолиниевые алюминиево-боросиликатные флюороксидные стекла (Gd₂O₃-GdF₃-B₂O₃-Al₂O₃-SiO₂-CeO₂), совместно легированные Pr³⁺ и Ce³⁺ (далее CS стекла). С помощью спектров поглощения, отражения и люминесценции систематически исследовано влияние Pr³⁺ на оптические и люминесцентные свойства Ce³⁺-легированных светящихся стекол, а также механизмы передачи энергии между ионами Pr³⁺, Ce³⁺ и Gd³⁺. Проведено сравнение интенсивности флуоресценции данного стекла и BGO-кристаллов при возбуждении рентгеновским излучением. Результаты показали, что при низких концентрациях легирования Pr³⁺ значительно усиливается интенсивность излучения при возбуждении 275 нм в CS стеклах, а выход световой отдачи при рентгеновском возбуждении увеличивается на 60%. Наблюдаются заметные 5d-4f переходы Pr³⁺ при низких концентрациях легирования, сопутствующие передачей энергии Pr³⁺→Gd³⁺→Ce³⁺ и Gd³⁺→Pr³⁺. При более высоких концентрациях Pr³⁺ доминируют 4f-4f переходы, вместе с механизмом передачи энергии Gd³⁺→Pr³⁺, что удлиняет время затухания флуоресценции Gd³⁺ и Ce³⁺.

Легирование Pr³⁺; Легирование Ce³⁺; высокогадолиниевое светящееся стекло; фотолюминесценция; сцинтилляция