BGO 大单晶宏观缺陷的研究

应用光学显微镜、扫描电镜、电子探针、X 光衍射分析、原子吸收分光光度计等,对 BGO 大单晶生长中最常出现并严重影响晶体光学质量的宏观缺陷进行了研究。观察表明,晶体生长过程中,随生长条件的变化,这些宏观缺陷的形貌特征是不同的。本文对这些宏观缺陷的形成机理和克服方法进行了探讨,并在实践中得到良好效果。

双BGO晶体能谱测井

Ｃ／Ｏ测井可以利用ＢＧＯ晶体探测效率高的特点，在其探测器部分放置两个探测器，称为双探测器Ｃ／Ｏ测井仪，长短源距两个探头所测谱数据进行补偿，有效地去除了井眼条件的影响，提高了测量精度和油水差值，更加有效地区分油水层。

BGO晶体固有线性双折射及其温度特性的定量研究

BGO晶体的固有线性双折射及其温度特性严重制约着光学电压互感器(OVT)的实用化进程,对其进行定量研究有助于提高和改进OVT的性能。文中提出了一种晶体劈干涉条纹图像法,通过测量干涉条纹的移动实现对BGO晶体内部固有线性双折射及其温度特性的准确测量。文中采用琼斯矩阵对测量原理进行了推导,并给出了测量实例和验证结果。结果表明,单位长度的BGO晶体固有线性双折射会给OVT带来约1.0%的测量误差;考虑温度特性,误差约为1.2%,对于OVT必须具备0.2%的测量准确度是一个严重挑战。文中提出的方法与传统的光强法比较,不受光源功率波动的影响,在测量过程中无需调节光学元件,不会引入额外的误差,测量准确度提高了约一个数量级。

γ射线连续液位仪中BGO闪烁体探测器设计

介绍了一种在钢铁连铸结晶器连续液位仪上使用的BGO闪烁体探测器电路的设计,并给出了信号处理电路的测试结果。

BGO晶体在密度计中应用的可行性研究

在对 BGO和 Na I晶体高压坪特性测试以及两者主要性能的比较的基础上 ,探讨和论证了BGO晶体在密度计系统中应用的可行性。

BJ38-BGO 晶体球性能及其持性模拟实验研究

本文主要报告了ＢＪ３８－ＢＧＯ晶体球探测元的基本性能测试，以及使用６０Ｃｏ级联γ源和ＣＡＭＡＣ－ＰＣ多参数数据获取技术对晶体球的总体特性模拟实验测量的研究结果。

兰州小型BGO晶体球的研制

兰州小型晶体球由14个几何形状为正六棱柱的BGO探测元组成。本文介绍BGO探测元的制作技术和性能,并用^(60)Co源两级联γ线符合和多参数获取技术模拟测量了晶体球对级联γ簇射的γ总能量和γ多重性的探测响应。

正电子湮没方法研究掺杂BGO辐照损伤

本文介绍用正电子湮没寿命谱和Doppler展宽谱方法研究掺杂BGO辐照损伤效应。在150Gy^(60)Coγ剂量及UV辐照下,掺杂BGO出现表征色心形成的新寿命成分,其中以掺杂质Pb最为明显,此结果与荧光输出结果相符。对掺杂BGO辐照损伤机制进行了讨论。

BGO六棱柱探测元性能的研究

用^(54)Mn,^(57)Co,^(60)Co,^(22)Na和^(137)Cs源测量了BGO六棱柱探测元的能量线性,对662keV的γ射线能量分辨率为18％。两个BGO探测器间的符合时间分辨半宽度为6.9ns,BGO六棱柱与HPGe探器测间的时间分辨半宽度为8.3ns。

微量杂质在 BGO Bridgman 生长和性质上的行为

在 Bridgman 生长的 BGO 闪烁单晶中,含量为 10^(-4)～10^(-6)wt%的 Fe、Pb、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Al 等微量杂质主要来源于原料和工艺过程中的局外污染。铂从坩埚上被侵蚀进入 BGO 熔体,其含量<2×10^(-5)wt%。用 AAS 和 ICP 分析测定了 Bridgman 生长中微量杂质的有效分凝系数。过渡金属杂质,特别是 Fe,使 BGO 染色并引起辐照损伤,形成300～700nm 范围的强吸收谱,致使 BGO 单晶的能量分辨率、相对荧光输出下降约10—20%。在辐照损伤下形成的 Fe、Pb 杂质色心,受热时形成晶体的热发光。

Bi:BGO单晶相位共轭效应的研究

本文采用提拉法生长BGO单晶和Bi:BGO单晶,测试晶体相位共轭反射率和响应时间,发现Bi:BGO晶体相位共轭反射率比BGO晶体提高了一倍。研究了Bi:BGO晶体相位共轭反射率与外电场的关系,以及Bi:BGO晶体的光折变机理。

轴对称型BGO反康屏蔽探测器研制

着重报告了自行研制的轴向对称型BGO反康屏蔽探测器的基本结构、抑制原理及其抑制性能的测试结果。测得60Coγ射线源的康普顿抑制系数在能区100～300、300～800、800～1100keV范围内分别为2.3、4.1和4.6,且峰总比为37%(对相对效率为30%的HPGe探测器)。

BGO晶体生长固液边界层结构的微区研究

研究了BGO晶体固/液边界层及其两侧晶体和熔体的高温拉曼光谱,分析了BGO晶体生长固/液边界层以及边界层两侧晶体和熔体的结构特征。结果显示,桥氧键Bi-O-Ge和O-Bi-O在晶体和边界层中都存在,而在熔体中消失。说明[GeO4]和[BiO6]结构基团在晶体及边界层中都存在,边界层中的结构已接近晶体结构;但在熔体中[GeO4]结构基团和Bi3+却是两种独立的存在,长程有序的晶体结构消失。并首次报道了BGO晶体固/液边界层的厚度约为50μm。

称重法生长 BGO 晶体时的反常行为

本文从晶体生长的称重理论出发,分析了 BGO 晶体的称重偏差,计算了 BGO 熔体的材料常数及反常区的深度和宽度,解释了实验中出现的反常现象,并对反常区的克服进行了讨论。

BGO阵列式探测器晶体开槽工艺及表面处理对能量分辨率影响的研究

介绍了用于正电子发射断层扫描仪（PET）的阵列式探测器中的BGO晶体开槽工艺和表面处理对探测器能量分辨率影响的研究，并给出了有关的实验结果。

BGO闪烁晶体的辐照损伤及恢复研究进展

介绍了BGO(Bi4Ge3O12)闪烁晶体的发光原理,简述了国内外某些针对BGO闪烁晶体的辐照实验.分析了晶体受到辐照前后透射率、相对光输出及吸收系数的变化.分析表明:BGO闪烁晶体辐照损伤的主要因素是形成俘获色心,通过退火及光子照射可以使闪烁晶体的性能得到一定的恢复.简要介绍了提高BGO闪烁晶体耐辐照性能的方法,并指出通过掺杂及改变晶体生长方法是提高晶体耐辐照性能最重要的方法.

热液条件下BGO微晶粒结晶习性形成机理

本文研究了热液条件下ＢＧＯ（Ｂｉ＿（１２）ＧｅＯ＿（２０）．Ｂｉ＿４Ｇｅ＿３Ｏ＿（１２））微粒结晶习性形成机理。根据热液条件下晶体生长基元为负离子配位多面体结构的理论模型，设计了生长ＢＧＯ晶粒时Ｂｉ－Ｏ＿６八面体和Ｇｅ－Ｏ＿４四面体的比例和生长工艺。制备出结晶完好的晶粒，提出Ｇｅ－Ｏ＿４四面体结晶方位与各个面族之间的显露规律。Ｂｉ＿（１２）ＧｅＯ＿（２０）晶体中｛１１１｝面族顽强显露，晶粒呈三次对称，表现出极性晶体的生长特征。Ｂｉ＿４Ｇｅ＿３Ｏ＿（１２）晶粒为五角二十四面体｛３２１｝，呈球形，根据生长基元为Ｇｅ－Ｏ＿４四面体和Ｂｉ－Ｏ＿６八面体与晶粒各个面族上Ｇｅ－Ｏ＿４四面体和Ｂｉ－Ｏ＿６八面体连接的稳定性，解释了晶粒的结晶习性机理。

袖珍式BGO晶体伽马辐射仪的研制

采用一体化理念设计了一款袖珍式伽马辐射仪,外壳采用ABS(苯乙烯、丁二烯、丙烯腈三元共聚物树脂)加PC(聚碳酸酯)材料组成,整机轻盈便携,通过TYPE-C标准接口兼顾数据通信和充电功能。介绍了仪器探测器选型和设计、主控系统设计和外围功能模块设计。通过高精度高阻抗运放和极零相消电路增强了信号输入响应,提高了信噪比。采用单节26650型钴酸锂电池为系统供电,通过设计高精度电压检测电路和延迟保护电路,实现电池充电回路或放电回路的正常运转,使得仪器可以连续工作48 h。仪器采用BGO晶体+SiPM组合作为辐射探测器,具有体积小、功耗低和探测效率高的特点,可应用于多个领域辐射探测。通过用计量站标准体源模型标定,仪器主要技术指标完全符合JJG(军工)29—2012检定规程要求。

BGO晶体包装成器件后对性能的改善

BGO晶体器件是把BGO晶体用铝外壳包装制成,其能量分辨率、光输出等特性比裸晶体有较大的提高和改进。本文对相同尺寸(φ40×40mm)的Nal(Tl)晶体和BGO晶体器件的能量分辨率、光输出和全能峰效率进行了测量和对比。

BGO晶体的缺陷与性能—(1)缺陷及其形成

下降法生长的BGO晶体中存在几种典型的宏观缺陷。用光学显微镜和电子探针对宏观缺陷内的包裹体进行研究发现 :包裹体大部分为固态包裹物 ;不同宏观缺陷内的包裹体 ,其形状、大小和成份都具有典型特征。