Qu'est-ce que le cristal BGO?
Cristal de germanate de bismuth, à savoir Bi4Ge3O12, dénommé BGO, est un cristal de scintillation multifonctionnel avec de bonnes performances, incolore et transparent,
Il a une forte capacité de blocage des rayonnements et une efficacité de scintillation élevée (C'est un scintillateur avec la plus grande efficacité dans la détection des rayons γ), et a les avantages de ne pas être facile à déliquer, bonne performance d'usinage, etc., et est largement utilisé en physique des hautes énergies, Physique nucléaire, physique de l'espace, médecine nucléaire, exploration géologique et autres domaines industriels.
Les mystères de la formation et de la structure de base de l'univers ont toujours été des mystères non résolus pour l'humanité. Le consensus actuel est que l'univers s'est formé à travers le big bang. Au début, la température était très élevée, et il y avait des électrons, électrons lourds, “quark” et d'autres haute énergie de petites particules.
Au cours du processus de refroidissement ultérieur, ces petites particules deviennent progressivement des protons, noyaux, et des atomes. Afin d'explorer les mystères de la formation et de l'évolution de l'univers, il faut simuler les conditions de formation de l'univers et suivre les conditions des petites particules, afin d'obtenir l'information de la formation de l'univers.
Le collisionneur positron-positon peut être utilisé pour simuler artificiellement la température de l'univers lorsqu'il vient d'exploser, mais ces petites particules ne peuvent pas être observées par des moyens scientifiques conventionnels. Donc, une paire spéciale “yeux” sont nécessaires pour détecter ces petites particules à haute énergie.
Les cristaux de scintillation peuvent émettre de la lumière visible sous le rayonnement de particules à haute énergie (Rayons X ou rayons γ, etc.). Contrairement aux autres matériaux fluorescents (comme les luminophores), les cristaux de scintillation sont d'énormes monocristaux, et la fluorescence émise par eux peut pénétrer le matériau lui-même.
Les autres matériaux fluorescents ne sont que des cristallites en poudre, qui sont opaques à la lumière. Donc, les cristaux de scintillation peuvent mesurer l'énergie et la position des particules incidentes et peuvent être utilisés comme “yeux” pour la détection de particules à haute énergie.
Le cristal BGO est un matériau de cristal de scintillation idéal en raison de sa haute densité, bonne stabilité chimique, insoluble dans l'eau ou les solvants organiques, et haute résistance mécanique. Pour faire pousser des cristaux BGO de haute qualité, les conditions suivantes doivent être remplies: matières premières de haute pureté, rapport strict, environnement de croissance difficile, et atmosphère oxydante.
Maintenant, Les monocristaux de BGO sont principalement cultivés par la méthode de tirage et la méthode de descente en creuset. Depuis que le premier monocristal GBO a été cultivé avec succès en 1965, Les cristaux de BGO ont fait un bond en avant dans le développement, et ont non seulement été largement utilisés dans les domaines de la physique des hautes énergies et de l'imagerie en médecine nucléaire, mais a également joué un rôle important dans la numérisation du combustible nucléaire et l'exploration géologique.
Avec la découverte des propriétés luminescentes du BGO, ses propriétés de scintillation et son application comme matériau de détection des rayons X, rayons γ, des positrons et des particules chargées ont surgi. La base matérielle de toutes ces études est de préparer d'abord des cristaux de BGO.
Les cristaux de BGO ont occupé plus de 50% de la part de marché du PET, et les cristaux sont également utilisés dans la production à grande échelle de détecteurs à scintillateur dans les expériences de physique des hautes énergies et de physique spatiale, surveillance du fonctionnement des réacteurs nucléaires et autres domaines.
Comment comprendre simplement les cristaux de BGO? Découvrons-le à travers une courte vidéo.
https://www.youtube.com/watch?v=koXA-d7k5xA
A travers cette vidéo, nous pouvons clairement comprendre l'utilisation des cristaux BGO, et quels outils doivent être utilisés dans le processus de traitement des cristaux BGO. De nombreuses entreprises qui produisent des cristaux utilisent la découpe au laser et la découpe externe pour traiter les cristaux. Ou la coupe de diamètre intérieur, et la coupe de boucle de fil qui est venue plus tard. La coupe de boucle de fil est à la pointe de la technologie actuelle et a été largement utilisée en Chine et en Corée du Sud. Par example, le Shanghai Institute of Silicate en Chine utilise la technologie de coupe de boucle de fil de diamant pour traiter les cristaux de BGO.
Avec le développement de la science et de la technologie, la technologie de traitement du cristal a été continuellement améliorée. On espère que le développement de diverses industries prospérera tandis que la technologie se développe.
