Los centelleadores, como materiales clave de conversión para la detección e imagen de radiaciones de alta energía, desempeñan un papel insustituible en campos como la imagen médica, inspección de seguridad, pruebas no destructivas industriales y física de altas energías. Aunque los centelleadores dopados con iones de tierras raras tradicionales (como Tb³⁺, Eu³⁺) tienen un rendimiento excelente, enfrentan desafíos como el alto costo de las materias primas y bandas de emisión estrechas. Los centelleadores de vidrio inorgánico activados sin tierras raras, con ventajas como una amplia fuente activadora, emisión de banda ancha y fuerte adaptabilidad ambiental, se han convertido en el foco de investigación en materiales de detección de radiación de nueva generación. Este artículo revisa sistemáticamente los mecanismos de emisión y los avances recientes en estos materiales, explorando los principales sistemas materiales que incluyen el dopaje con iones de metales de transición (como Mn²⁺, Cu⁺, Sn²⁺), vidrios compuestos de nanocristales de óxidos y nuevos vidrios perovskitas (a base de plomo, manganeso y cobre). Se describen estrategias innovadoras en transferencia de energía sensibilizada, control in situ de cristalización, ingeniería de coordinación de halógenos y fabricación de matrices de fibras ópticas, así como avances significativos en métricas clave como el aumento del rendimiento luminoso (hasta un 425% respecto al BGO), resolución espacial y resistencia a la extinción térmica (manteniendo el 63% de intensidad a 573 K). Al mismo tiempo, se señalan desafíos actuales como la brecha entre el rendimiento luminoso real y el teórico, el conflicto entre alta tasa de cristalización y uniformidad óptica, estabilidad deficiente bajo irradiación prolongada y el reemplazo de la toxicidad del plomo. Las investigaciones futuras deben centrarse en la regulación estructural multiescala, ingeniería de defectos, diseño sin plomo e integración de dispositivos para impulsar la aplicación práctica de los centelleadores de vidrio no activados con tierras raras en imágenes médicas avanzadas, pruebas no destructivas industriales y detección en entornos extremos.
关键词
centelleadores de vidrio;iones no tierras raras;vidrios compuestos nanocristalinos de óxido;metales de transición;perovskita