Що таке кристал BGO?
Що таке кристал BGO?
Кристал германату вісмуту, а саме Bi4Ge3O12, називається BGO, є багатофункціональним сцинтиляційним кристалом з хорошою продуктивністю, безбарвний і прозорий,
Він має сильну здатність блокувати випромінювання та високу сцинтиляційну ефективність (Це сцинтилятор з найвищою ефективністю виявлення γ-променів), і має переваги, пов’язані з тим, що його нелегко розтопити, хороша продуктивність обробки, тощо, і широко використовується у фізиці високих енергій, ядерна фізика, космічна фізика, ядерна медицина, геологорозвідка та інші галузі промисловості.
Таємниці формування та основної структури Всесвіту завжди були нерозгаданими для людства. Сучасний консенсус полягає в тому, що Всесвіт утворився в результаті Великого вибуху. На початку, температура була дуже висока, і були електрони, важкі електрони, “кварк” та інші високоенергетичні дрібні частинки.
Під час подальшого процесу охолодження, ці маленькі частинки поступово стають протонами, ядра, і атоми. Для того, щоб дослідити таємниці формування та еволюції Всесвіту, необхідно змоделювати умови формування Всесвіту та відстежити умови малих частинок, щоб отримати інформацію про формування Всесвіту.
Позитрон-позитронний колайдер можна використовувати для штучного моделювання температури Всесвіту, коли він щойно вибухнув, але ці маленькі частинки неможливо спостерігати звичайними науковими засобами. тому, пара спец “очі” необхідні для виявлення цих високоенергетичних малих частинок.
Сцинтиляційні кристали можуть випромінювати видиме світло під дією випромінювання частинок високої енергії (Рентгенівські або γ-промені, тощо). На відміну від інших флуоресцентних матеріалів (такі як люмінофори), сцинтиляційні кристали - це величезні монокристали, і випромінювана ними флуоресценція може проникати в сам матеріал.
Інші флуоресцентні матеріали - це просто порошкоподібні кристаліти, які непрозорі для світла. тому, Сцинтиляційні кристали можуть вимірювати енергію та положення падаючих частинок і можуть використовуватися як “очі” для виявлення частинок високої енергії.
Кристал BGO є ідеальним сцинтиляційним кристалічним матеріалом завдяки своїй високій щільності, хороша хімічна стабільність, нерозчинний у воді або органічних розчинниках, і висока механічна міцність. Для вирощування високоякісних кристалів BGO, мають бути виконані такі умови: високочиста сировина, суворе співвідношення, суворе середовище зростання, і окислювальну атмосферу.
Наразі, Монокристали BGO в основному вирощують методом витягування та методом опускання в тигель. З моменту успішного вирощування першого монокристала GBO 1965, Кристали BGO зазнали стрибкоподібного розвитку, і широко використовувалися не тільки в галузях фізики високих енергій і ядерної медицини, але також відіграв важливу роль у скануванні ядерного палива та геологічній розвідці.
З відкриттям люмінесцентних властивостей BGO, його сцинтиляційні властивості та застосування як детектуючий матеріал для рентгенівських променів, γ-промені, виникли позитрони та заряджені частинки. Матеріальною основою для всіх цих досліджень є спочатку приготування кристалів BGO.
Кристали BGO зайняли більше ніж 50% частки ринку ПЕТ, і кристали також використовуються у великомасштабному виробництві сцинтиляторних детекторів у фізиці високих енергій та експериментах з космічної фізики, моніторинг роботи ядерних реакторів та ін.
Як просто зрозуміти кристали BGO? Давайте дізнаємось про це за допомогою короткого відео.
https://www.youtube.com/watch?v=koXA-d7k5xA
Через це відео, ми можемо чітко зрозуміти використання кристалів BGO, і які інструменти необхідно використовувати в процесі обробки кристалів BGO. Багато компаній, які виробляють кристали, використовують лазерне різання та зовнішнє різання для обробки кристалів. Або різання внутрішнього діаметра, і різання дротяної петлі, яке з’явилося пізніше. Розрізання дротяної петлі є передовим у сучасних технологіях і широко використовується в Китаї та Південній Кореї. Наприклад, Шанхайський інститут силікату в Китаї використовує технологію петлевого різання алмазного дроту для обробки кристалів BGO.
З розвитком науки і техніки, технологія обробки кристалів постійно вдосконалювалася. Є надія, що розвиток різних галузей промисловості буде процвітати в той час, як технології зростатимуть.
