通过高温熔融淬冷法制备了Eu3+掺杂锗酸盐玻璃, 测试了393 nm光激发下不同Eu3+掺杂浓度锗酸盐玻璃的发光性质, 结果表明Eu3+的最佳掺杂浓度为4%。对4% Eu3+掺杂锗酸盐玻璃进行热处理得到Eu3+掺杂含CaF2纳米晶的透明锗酸盐微晶玻璃。微晶玻璃的XRD结果表明, 玻璃中析出相为纯的立方相CaF2, 不含其他杂相, 其晶粒尺寸约为13～19 nm。在393 nm紫外光激发下, 微晶玻璃的发光强度随着热处理温度与热处理时间的增加而显著增强。同时, 与基础玻璃相比, 微晶玻璃在X射线激发下红光也得到显著增强。结果表明, Eu3+掺杂含CaF2纳米晶锗酸盐微晶玻璃在X射线探测领域具有潜在的应用前景。

采用高温熔融法制备了Dy3+或Tb3+单掺和Dy3+/Tb3+共掺硅酸盐氟氧闪烁玻璃。 通过对傅里叶变换红外光谱、 透射光谱、 光致激发和发射光谱、 X射线激发发射光谱及荧光衰减曲线的分析, 研究Dy3+与Tb3+之间的能量传递关系以及Dy3+对Tb3+激活硅酸盐氟氧闪烁玻璃发光性能的影响。 实验结果表明: Dy3+/Tb3+共掺硅酸盐氟氧闪烁玻璃具有较高的密度和良好的可见区透过率, 玻璃的网络结构是由［SiO4］四面体和［AlO4］四面体连接构成。 在紫外光激发时, Dy3+单掺玻璃的发光源于Dy3+的4F9/2→6H15/2(483 nm), 6H13/2(576 nm)的跃迁发射, 而Tb3+单掺玻璃的发光则源于Tb3+的5D4→7F6(489 nm), 7F5(544 nm), 7F4(586 nm)和7F6(623 nm)的跃迁发射。 对于Dy3+/Tb3+共掺玻璃, 发射光谱则主要由Tb3+的荧光发射组成。 通过对不同波长紫外光激发的发射光谱分析发现, Dy3+/Tb3+共掺闪烁玻璃中存在多种形式的能量传递。 在以Dy3+的特征激发452 nm为激发波长时, Tb3+单掺玻璃的发光很弱。 但随着Dy3+的引入, 通过4F9/2(Dy3+)→5D4(Tb3+)的能量传递, Tb3+发光得到敏化增强。 Dy3+/Tb3+共掺玻璃的发光强度随着Dy2O3含量的增多而增强, Dy2O3含量为1 mol%时达到最大, 更高Dy2O3含量的样品由于Dy3+的浓度猝灭, 减少了向Tb3+的能量传递, 发光强度减弱。 当激发波长减小到350 nm时, Dy3+和Tb3+均被激发到更高的能级6P7/2(Dy3+)和5L9(Tb3+), 此时除了4F9/2(Dy3+)→5D4(Tb3+)的能量传递外, 还出现了5D4(Tb3+)→4F9/2(Dy3+)的能量回传。 Dy3+掺杂浓度较低时, Dy3+→Tb3+能量传递作用较强, Tb3+发光得到敏化增强。 随着Dy2O3含量的增多, Tb3+→Dy3+能量传递作用增强。 当Dy2O3含量超过0.4 mol%时, Tb3+→Dy3+能量传递强于Dy3+→Tb3+能量传递, 减少了Tb3+的辐射跃迁发光, 因此Dy3+/Tb3+共掺玻璃的发光强度开始减弱。 由于Gd3+向Dy3+或Tb3+均可进行有效的能量传递, 因此在以Gd3+的特征激发274 nm为激发光时, Dy3+/Tb3+共掺玻璃中出现了Dy3+和Tb3+对Gd3+传递能量的竞争。 随着Dy2O3含量的增多, Tb3+所获得的能量不断减少, 同时伴随着Tb3+→Dy3+能量回传和Dy3+之间的无辐射交叉弛豫作用, Dy3+/Tb3+共掺玻璃的发光强度不断减弱。 对Dy3+/Tb3+共掺闪烁玻璃中Tb3+的5D4→7F5荧光衰减曲线分析还发现, 随着Dy2O3含量的增多, Tb3+的荧光寿命从2.24 ms缩短到1.15 ms, 曲线从单指数形式变为双指数形式, 进一步证明玻璃中存在5D4(Tb3+)→4F9/2(Dy3+)的能量回传。 X射线激发发射光谱显示, Dy3+的引入对Tb3+激活闪烁玻璃的辐射发光具有很强的负面影响, 而这种负面影响不足以通过Dy3+→Tb3+能量传递来弥补, 因此Dy3+/Tb3+共掺玻璃的辐射发光强度随着Dy2O3含量的增多而不断减弱。 由此可见, 在Tb3+激活硅酸盐氟氧闪烁玻璃中, 不宜将Dy3+作为敏化剂, 用于增强Tb3+的发光。

采用高温熔融法制备Ce3+或Tb3+单掺和Ce3+/Tb3+共掺钆-钡-硅酸盐闪烁玻璃。通过透射光谱、光致激发和发射光谱、X射线激发发射光谱及荧光衰减曲线等手段对其发光性能进行研究。实验结果表明: 在紫外光的激发下,Tb3+掺杂闪烁玻璃发出明亮的绿光(544 nm)，而Ce3+掺杂闪烁玻璃发出蓝紫光。对于Ce3+/Tb3+共掺闪烁玻璃，在紫外光和X射线激发下均观察到Ce3+离子敏化Tb3+离子发光的现象，这是由于存在Ce3+→Tb3+的能量转移。Ce3+/Tb3+共掺闪烁玻璃的最佳Ce2O3掺杂摩尔分数为0.2%，此时Ce3+离子向Tb3+离子的能量传递效率为45.7%。在X射线激发下，Ce2O3摩尔分数为0.2%的Ce3+/Tb3+共掺闪烁玻璃在544 nm处的发光强度是Bi4Ge3O12 (BGO)闪烁晶体在500 nm处发光强度的4.2倍，积分闪烁效率达到BGO晶体的55.6%，这有利于在高分辨率医学成像中降低辐射剂量。

用高温熔融法制备了Ce3+/Tb3+掺杂的高钆镥氟氧化物闪烁玻璃样品，测试分析了其密度、透射光谱、激发与发射光谱、X射线激发发射光谱及衰减曲线等。制备的闪烁玻璃具有高的闪烁光输出，密度大于5.8 g/cm3，闪烁玻璃中Ce3+离子的引入有利于促进Tb3+离子发光。用Inokuti-Hirayama(I-H)理论模型分析了铈/铽掺杂高钆镥闪烁玻璃的能量传递机理，分析结果表明Ce3+→Tb3+的能量传递形式是无辐射共振能量传递。通过拟合数据和理论公式计算出了两者之间能量传递的速率和效率，其能量传递速率PSA和Tb3+离子浓度的平方成正比关系，而能量传递效率η随Tb3+离子浓度增加而升高。

采用高温熔融法制备了Tb3+掺杂硅酸盐闪烁玻璃, 并测量了该闪烁玻璃对5～80 keV 硬X射线的能量响应。 结果表明: 硅酸盐闪烁玻璃的光电流对不同光子能量X射线的响应是非线性的, 尤其在8和50 keV附近, 其非线性变化较明显, 这种现象与闪烁玻璃吸收X射线后产生大量光电子及其对电子的能量响应有关系。 在73.38 keV处, 硅酸盐闪烁玻璃的光输出是ST401的3.41倍。