Mis on BGO kristall?
Vismuti germanaadi kristall, nimelt Bi4Ge3O12, nimetatakse BGO-ks, on hea jõudlusega multifunktsionaalne stsintillatsioonikristall, värvitu ja läbipaistev,
Sellel on tugev kiirgust blokeeriv võime ja kõrge stsintillatsiooni efektiivsus (See on stsintillaator, millel on suurim efektiivsus γ-kiirte tuvastamisel), ja selle eeliseks on see, et seda ei ole lihtne vedeldada, hea mehaaniline jõudlus, jne., ja seda kasutatakse laialdaselt kõrge energiaga füüsikas, tuumafüüsika, kosmosefüüsika, tuumameditsiin, geoloogilised uuringud ja muud tööstusvaldkonnad.
Universumi kujunemise ja põhistruktuuri saladused on inimkonna jaoks alati olnud lahendamata saladused. Praegune konsensus on, et universum tekkis suure paugu kaudu. Alguses, temperatuur oli väga kõrge, ja seal olid elektronid, rasked elektronid, “kvark” ja muud suure energiaga väikeste osakeste.
Järgneva jahutusprotsessi ajal, need väikesed osakesed muutuvad järk-järgult prootoniteks, tuumad, ja aatomid. Selleks, et uurida universumi tekke ja evolutsiooni saladusi, on vaja simuleerida universumi tekketingimusi ja jälgida väikeste osakeste tingimusi, et saada teavet universumi tekke kohta.
Positroni-positroni põrkurit saab kasutada universumi temperatuuri kunstlikuks simuleerimiseks, kui see just plahvatas, kuid neid väikeseid osakesi ei saa tavapäraste teaduslike vahenditega jälgida. seega, paar erilist “silmad” on vaja nende suure energiaga väikeste osakeste tuvastamiseks.
Stsintillatsioonikristallid võivad kiirata nähtavat valgust suure energiaga osakeste kiirguse all (Röntgenikiirgus või γ-kiirgus, jne.). Erinevalt teistest fluorestseeruvatest materjalidest (nagu fosforid), stsintillatsioonikristallid on tohutud üksikkristallid, ja nende eralduv fluorestsents võib tungida läbi materjali enda.
Teised fluorestseeruvad materjalid on lihtsalt pulbrilised kristalliidid, mis on valgusele läbipaistmatud. seega, stsintillatsioonikristallid võivad mõõta langevate osakeste energiat ja asukohta ning neid saab kasutada kui “silmad” suure energiaga osakeste tuvastamiseks.
BGO kristall on oma suure tiheduse tõttu ideaalne stsintillatsioonikristallmaterjal, hea keemiline stabiilsus, ei lahustu vees ega orgaanilistes lahustites, ja kõrge mehaaniline tugevus. Kvaliteetsete BGO kristallide kasvatamiseks, peavad olema täidetud järgmised tingimused: kõrge puhtusastmega toorained, range suhe, karm kasvukeskkond, ja oksüdeeriv atmosfäär.
Hetkel, BGO monokristalle kasvatatakse peamiselt tõmbamismeetodil ja tiigli laskumismeetodil. Alates sellest, kui esimest GBO monokristalli kasvatati edukalt 1965, BGO kristallid on läbinud hüppelise arengu, ja neid pole laialdaselt kasutatud ainult suure energiaga füüsika ja tuumameditsiini pildistamise valdkonnas, vaid mängis olulist rolli ka tuumakütuse skaneerimisel ja geoloogilisel uurimisel.
BGO luminestseeruvate omaduste avastamisega, selle stsintillatsiooniomadused ja selle kasutamine röntgenikiirte tuvastamise materjalina, γ-kiired, positronid ja laetud osakesed on tekkinud. Kõigi nende uuringute materiaalne alus on kõigepealt BGO kristallide ettevalmistamine.
BGO kristallid on hõivanud rohkem kui 50% PET turuosast, ja kristalle kasutatakse ka stsintillaatordetektorite suuremahulises tootmises suure energiaga füüsika ja kosmosefüüsika katsetes, tuumareaktori tööseire ja muud valdkonnad.
Kuidas lihtsalt mõista BGO kristalle? Õppige seda lühikese video kaudu.
https://www.youtube.com/watch?v=koXA-d7k5xA
Selle video kaudu, saame selgelt aru BGO kristallide kasutamisest, ja milliseid vahendeid tuleks BGO kristallide töötlemise protsessis kasutada. Paljud kristalle tootvad ettevõtted kasutavad kristallide töötlemiseks laserlõikamist ja välist lõikamist. Või sisemise läbimõõduga lõikamine, ja traadisilmuse lõikamine, mis tuli hiljem. Traadisilmuste lõikamine on praeguse tehnoloogia esirinnas ning seda on laialdaselt kasutatud Hiinas ja Lõuna-Koreas. Näiteks, Hiinas asuv Shanghai silikaadiinstituut kasutab BGO-kristallide töötlemiseks teemanttraadist silmuse lõikamise tehnoloogiat.
Koos teaduse ja tehnoloogia arenguga, kristallide töötlemise tehnoloogiat on pidevalt täiustatud. Loodetakse, et tehnoloogia arenedes õitseb erinevate tööstusharude areng.
