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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(fā)光、輻射發(fā)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(yīng)用于醫(yī)學(xué)、地質(zhì)勘探、核物理、高能物理和非線性光學(xué)領(lǐng)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(xué)性好、能量分辨率高、折射率大、非吸濕性好、機械強度高等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于歐洲核子研究所(CERN)大型正負(fù)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(zhì)(高能電子和γ射線)可能湮滅的直接介質(zhì),在暗物質(zhì)探測中起著重要作用。此外,與傳統(tǒng)的非線性光學(xué)晶體相比,BGO在可見光和紅外波段分別表現(xiàn)出三階和五階非線性吸收響應(yīng)。由于其具有較大的非線性系數(shù),在非線性光學(xué)領(lǐng)域具有其他優(yōu)良的非線性光學(xué)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(xué)和激光物理中的廣泛應(yīng)用,如四波混頻和光開關(guān)等,引起了人們的極大興趣。

 

特點 應(yīng)用
  • 衰減時間短
  • 精細(xì)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(guān)
  • 暗物質(zhì)檢測

 

材料特性

屬性數(shù)值
密度7.13 g/cm3
熔點1050℃
折射率2.15
有效原子系數(shù)73
硬度5 Mohs
吸濕性
熱膨脹系數(shù)7 x 10-6/°C
晶體結(jié)構(gòu)立方

閃爍性質(zhì)

屬性數(shù)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(chǎn)額15–20% ∝ NaI(Tl)
溫度響應(yīng)-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(fā)曲線和能量分辨率曲線

X-Ray excited luminescence curve
X射線激發(fā)發(fā)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

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