BGO 晶体材料

BGO 是化合物锗酸铋 Bi Ge O 的简称。BGO①晶体无色透明，在光和 X 射线辐照下，BGO 在室温下有很强的发光性质，是性能优异的新一代闪烁晶体材料，可用于探测 X 射线、γ射线、正电子和带电粒子等，在高能物理、核

物理、核医学、核工业和石油勘探等方面有广泛的应用。诺贝尔奖获得者、

著名的实验高能物理学家丁肇中教授在

西欧研究中心领导进行了一项大规模的科学实验，模拟宇宙初开时大爆炸过程，所需的 11 吨 BGO 晶体，就是中科院上海硅酸盐研究所提供的。

BGO 晶体属立方晶系，晶胞中有 4 个 Bi4Ge3O12 分子。Bi+3 周围有 6 个GeO4 四面体，图 6－7 示出 BGO 的晶体结构。作为闪烁晶体材料，对 BGO 晶体的纯度要求极高。如果起始原料中包含高于千万分之几的杂质，如 Fe，Pb，Cr， Mn 等，BGO 晶体在光和 X 射线辐照下就会变成棕色，形成辐照损伤，它的探测性能就明显下降。因此，生长 BGO 晶体需要用高纯（99.999%）的 Bi2O3 和GeO2 作原料，并且要严格地按化学计量比（Bi2O3∶GeO2=2∶3）配料，还要长时间保持稳定的温度。上海硅酸盐研究所曾培养出长 25cm，质量为 5kg 的BGO 大晶体。

① 唐有祺.漫谈对称性.大学化学，1987（1）：