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BGO

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鍺酸鉍Bi4Ge3O12BGO)因其在可見波段的短衰變時間、光致發光、輻射發光以及在高功率激光作用下的雙光子吸收特性而得到了廣泛的研究。這些特性使BGO適合作為閃爍體應用于醫學、地質勘探、核物理、高能物理和非線性光學領域。

BGO閃爍晶體一種用于非線性高能物理的晶體

BGO作為一種新一代的閃爍晶體,具有密度高、耐化學性好、能量分辨率高、折射率大、非吸濕性好、機械強度高等優點,被廣泛應用于歐洲核子研究所(CERN)大型正負電子對撞機等高能物理實驗中。值得注意的是,BGO閃爍晶體作為暗物質(高能電子和γ射線)可能湮滅的直接介質,在暗物質探測中起著重要作用。此外,與傳統的非線性光學晶體相比,BGO在可見光和紅外波段分別表現出三階和五階非線性吸收響應。由于其具有較大的非線性系數,在非線性光學領域具有其他優良的非線性光學材料不可比擬的性能。此外,BGO晶體作為典型的光折變晶體,由于其在光電子學和激光物理中的廣泛應用,如四波混頻和光開關等,引起了人們的極大興趣。

 

特點 應用
  • 衰減時間短
  • 精細的能量分辨率
  • 高密度
  • 大折射率
  • 非吸濕性
  • 正電子斷層掃描儀
  • 高能物理實驗
  • 大型電子-正電子對撞機
  • 四波混頻
  • 光開關
  • 暗物質檢測

 

材料特性

屬性數值
密度7.13 g/cm3
熔點1050℃
折射率2.15
有效原子系數73
硬度5 Mohs
吸濕性
熱膨脹系數7 x 10-6/°C
晶體結構立方

閃爍性質

屬性數值
波長480 nm
較低截止波長320 nm
衰減時間300 ns
光輸出8000–10000 photons/MeV
光產額15–20% ∝ NaI(Tl)
溫度響應-1.2%/°C
余輝0.005% @3 ms
能量分辨率10.00%
輻射長度@511KeV1.1 cm

激發曲線和能量分辨率曲線

X-Ray excited luminescence curve
X射線激發發光曲線
Light output curve & Energy resolution curve
光輸出曲線和能量分辨率曲線

PMT:R1306 ; 反射器: 聚四氟乙烯(0.8mm); 輻射源: Cs137 HV:650V

閃爍體BGO-PMT:R1306 ; Reflector: Teflon(0.8mm); Radiation source: Cs137 HV:650V
閃爍體BGO-PMT:R1306 ; 反射器:聚四氟乙烯(0.8毫米);輻射源:Cs137 HV:650V

BGO相關的應用:

工業CT γ射線探測
醫學CT PET

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