二 BGO 发光性质的发现

BGO 成为性能优异的新一代闪烁晶体材料，首先应归功于 BGO 发光性质的发现。

科学上的重要发现，往往是打破常规的。70 年代初，在美国 Raytheon 公司研究部工作的科学家 M.J.Weber 和R.R.Monchamp 把BGO 作为固体激光工作物质研究它的光谱性质，另外一些研究部门有兴趣于 X 射线增强屏和闪烁材料。当时 Weber 建立了一台 X 射线激发荧光光谱仪。按常规， Bi³⁺离子是各种磷光体的激活剂，但 Bi³⁺在磷光体中的浓度很低（约百分之几），Bi³⁺离子的浓度高了，就会因离子间的相互作用产生非辐射衰减， 形成荧光淬灭。每 cm³ 的 BGO 中含有 1.38×10²² 个 Bi³⁺，浓度如此之高， 会有荧光现象吗？Weber 毅然用 BGO 作了实验。他兴奋地发现，在光和 X 射线辐照下，BGO 在室温下有很强的发光性质。结合着 BGO 具有高有效原子数（即对射线的高阻挡本领）和其他优良的物理化学性质，又不潮解， 他预言了 BGO 作为新一代闪烁体的应用前景，揭开了 BGO 在高能物理、

① 刊于 1988 年第 3 卷第 2 期第 3 页 诺贝尔奖金获得者、著名的实验高能物理学家丁肇中教授在西欧研究中心（CERN）领导进行一项大规模的科学实验 L3，即模拟宇宙初开时大爆炸过程，弄清楚宇宙最基本的东西“层子”是什么。这次实验不仅规模大，设备材料也复杂。用 16 台大型计算机、7000 吨铝、300 吨铀， 还有 11 吨锗酸铋（BGO）晶体。这种晶体是上海硅酸盐研究所的科学家们研制提供的。本刊特约请该所撰文介绍这种新型闪烁晶体材料的特性、组成、结构、发光机理、物系相图、单晶生长原理，以及化学组成与结构缺陷、晶体闪烁性能的关系，说明了近代化学、材料科学在高技术领域中不可忽视的作用。

核物理、核医学、核工业和石油勘探等方面广泛应用的新篇章。如果 Weber 墨守成规，不去测量 BGO 的发光性质，这个有重要意义的发现不就失之交臂了吗？