锗酸铋晶体光学电压传感器性能研究

从光学电压传感器的原理、构成及环境温度等方面分析了利用锗酸铋电光效应的光学电压传感器的灵敏度及精确度，讨论了光学元件方位角偏差对光学电压传感器性能的影响，得出一些有用的解析表达式，提出了改进光学电压传感器性能的方法．

Eu^(3+)、Pr^(3+)、Nd^(3+)、Er^(3+)掺杂锗酸铋晶体的荧光光谱

本文分别测量了四种稀土离子(Eu3+、Pr3+、Nd3+、Er3+)掺杂BGO晶体的荧光光谱,并对晶体的发光机制进行了分析。结果表明,掺杂稀土元素的离子半径是影响BGO晶体发光效率的重要因素之一。

锗酸铋晶体快中子辐照损伤及其等温时效研究

锗酸铋(BGO)晶体作为一种优良的无机闪烁体被广泛用于高能物理和γ辐射探测技术中,这必然涉及辐照损伤的问题.该文试图对锗酸铋晶体的辐射损伤形成机理予以描述,对其进行两种不同剂量的14MeV快中子辐照和室温等温时效以及高温退火处理,将辐照前后的BGO闪烁体作为探头,测定其本底谱和137Cs的γ能谱.通过分析BGO闪烁体的峰总比、能量分辨率及道漂等变化,来揭示BGO快中子辐照损伤的形成和退火回复机制.

锗酸铋晶体中子辐照诱导色心的研究

对锗酸铋晶体进行了两种不同剂量的14.6MeV快中子辐照.利用常规的核探测技术,通过测量其辐照前后 Cs的γ能谱来观察峰总比的变化,研究了辐照诱导色心对于荧光输出和中子剂量对于辐照诱导色本底能谱和137心密度的影响.

提拉法生长锗酸铋晶体的结晶习性

介绍了提拉法生长锗酸铋单晶(Bi_4 Ge_3 O_(12),简称 BGO)在不同生长条件下的结晶形貌。根据 Gibss-Wulf 晶体生长最小表面能原理,利用 Hartman 对晶体外部结构分析的 PBC 理论和Bennema 等人提出的形态重要性理论,得到的 BGO 晶体 F 晶面的形态重要性顺序,在已知晶体生长取向的情况下,我们就能够推测 BGO 晶体在扩大面上出现的棱和柱体上可能出现的晶面。这种推测晶体形貌的模型与实验结果很好一致。

高端医学影像用锗酸铋晶体标准体系研究

高端医学影像器械对实施健康中国战略、为人民生命健康保驾护航,具有无可替代的重要作用。闪烁晶体是其高端产品卡脖子的关键核心材料。本文针对高端医学影像用锗酸铋晶体发展需要,研究标准体系,发布关键标准,在促进科技创新和引领行业发展成果显著。

锗酸铋晶体二波耦合效应的研究

本文叙述了锗酸铋晶体的生长。采用二波耦合光路测试ＢＧＯ晶体的衍射效率和增益系数，研究ＢＧＯ晶体的二波耦合中光波的位相变化。

杂质对锗酸铋晶体光学质量的影响

杂质引起的各种缺陷,对锗酸铋(Bi_4Ge_3O_(12)简称BGO 晶体的光学质量产生严重影响。本工作利用透过光谱比较、光学显微术、扫描电子显微镜、电子探针分析等手段研究了这些缺陷的形貌和形成机理,也讨论了改善晶体光学质量的方法。

掺铜锗酸铋晶体的生长及其光折变性能的研究

本文叙述了掺铜锗酸铋晶体的生长；测试晶体的指数增益系数、衍射效率、相位共轭反射率和响应时间。掺铜锗酸铋晶体的光折变性能比纯锗酸铋提高２～３倍。

锗酸铋晶体的腐蚀形貌

研究了坩埚下降法生长锗酸铋晶体(BGO)的腐蚀形貌,比较了{112}、{111}、{110}、{100}晶面族的腐蚀形貌特征和速度,利用 X 射线劳厄定向并借助于极图确定了腐蚀坑的结晶学方位,推测了蚀坑的组成晶面主要是{112},其次是{110}。通过这些研究将有利于了解 BGO 的结晶习性,利用腐蚀形貌特征可方便地进行晶体定向和确定极轴的方向。

利用锗酸铋晶体的电光补偿型光学应力传感器

利用锗酸铋(BGO)晶体的弹光双折射与电光双折射可以相互补偿的特性,设计并研究了一种新型光学应力传感器。折射率椭球分析结果表明,在垂直于BGO晶体的(111)晶面方向上同时施加应力和电场,晶体的弹光双折射能够被电光双折射所补偿,因而可以实现应力的闭环光学测量。光学传感单元主要包括两个棱镜偏振器和一块平行四边形的BGO晶体,该晶体自身能够通过对光波的两次全反射产生0.5π的光学相位偏置,因而不需要附加四分之一波片。实验测量了30kPa以内的压缩应力,被测压缩应力与补偿电压之间具有较好的线性关系,且每1kPa压缩应力所需要的补偿电压约为4.26V。

H^＋注入锗酸铋晶体表面层的性质

Ｈ＋注入锗酸铋（Ｂｉ４Ｇｅ３Ｏ１２或ＢＧＯ）晶体引起某些效应，如辐射损伤，光学吸收和近表层区域的晶体分解．经Ｈ＋注入后，ＢＧＯ晶体的颜色变成棕色，但实验中证实不了该变化是由色心的产生所引起．此外，实验中也未观察到Ｈ＋注入ＢＧＯ晶体中有离子束诱发的光学活性变化．可见在注入过程中，未发生从Ｂｉ４Ｇｅ３Ｏ１２转变到Ｂｉ１２ＧｅＯ２０的结构相变，由此预见，注入过程中可能发生离子束引起的晶体分解．Ｈ＋注入也在晶体表层形成平面波导层，波导层的折射率有微小提高（蓝光０．０７％）．该效应也有可能由于Ｈ＋注入诱发的晶体分解所导致．

锗酸铋闪烁体快中子辐照硬度的γ能谱研究

锗酸铋晶体作为一种优良的无机闪烁体已被广泛用于高能物理和核辐射测量技术中,因此有必要研究其辐照硬度。本文对锗酸铋晶体进行两种不同剂量的14MeV快中子辐照,并将其用作γ能谱仪的探测器,测量其辐照前后的本底能谱和137Cs的γ能谱,通过能谱的变化和退火恢复情况来研究锗酸铋晶体的辐照硬度。

锗酸铋阵列探测器用于中子激发发射计算机断层扫描成像

中子激发发射计算机断层扫描成像对探测器有着较高的要求,为了探讨利用传统阵列探测器实现其应用的可行性,利用模拟的方法给出了锗酸铋(BGO)晶体阵列探测器的基本性能。对高能光子在单根BGO晶体中的能谱进行了分析,提出叠加相邻晶体信号以提高能量分辨率的修正方法。结果表明:此方法能够很大程度上优化输出能谱,并能够得到较好的空间分辨率。

标准化助力打造上海品牌晶体

锗酸铋晶体是一种综合性能优异的无机闪烁晶体,广泛应用于核医学、高能物理、核物理、天体物理、环境监测、地质勘探和石油测井等辐射探测领域。本文通过分析上海硅酸盐所锗酸铋晶体研制生产历程和标准化经验,充分展示了标准化引领、支撑和促进上海品牌晶体研制生产的作用。

大动态范围闪烁晶体荧光模拟器的设计

针对暗物质粒子探测卫星(DMPES)锗酸铋(BGO)量能器探测单元的标定需要,设计了一种用发光二极管(LED)作为光源的闪烁晶体荧光模拟器。首先,利用光电倍增管(PMT)测量BGO晶体在宇宙线辐射下的荧光脉冲,对脉冲波形建模拟合,并将波形存储到可编程信号发生器中。然后,选择一种峰值波长与BGO晶体的荧光发射波长相近,且其光通量与工作电流的线性度较好的LED,设计LED驱动电路,令LED的工作电流与模拟器输入的模拟电压信号幅度成正比。最后,利用信号发生器输出模拟的BGO晶体荧光脉冲波形至驱动电路,使LED发光,并利用积分球将LED的荧光通过光纤均匀地输出到多个PMT。实验结果表明:模拟器光脉冲测试结果与对BGO晶体实际测试的结果相似,光强覆盖PMT的2,5,8个打拿极(Dynode)输出,动态范围达4.11×103倍,满足暗物质粒子探测卫星BGO量能器地面检测系统的需求。该荧光模拟器也可用于同类闪烁晶体探测器系统的检测和标定。

电子束和快中子对BGO晶体辐照损伤的研究

本文采用加速器电子束及１４ＭｅＶ快中子轰击ＢＧＯ晶体，通过测辐照前后的γ能谱来研究ＢＧＯ晶体辐照损伤．通常辐照损伤可随时间恢复，但大剂量快中子产生的损伤无法修复．由于ＢＧＯ晶体常用作射线探测器，电子束和快中子是常用的射线源，所以本实验的结果具有一定的参考价值．

BGO探测器温度特性教学实验装置的研制

针对在教学实验中使用BGO探测器对γ能谱进行测量时由于温度变化引起的峰位漂移、分辨率变化等问题 ,研制了BGOγ探测器温度特性教学实验装置 ,并应用于核技术实验教学中 .

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。