BGO 是一种高原子序数、高密度的闪烁材料。由于铋的高原子序数 (83) 和该材料的高密度 (7.13 g/cm3),使之成为一种非常高效的伽马射线吸收剂。鉴于材料的高原子序数 (High Z) 值,伽马射线吸收的光分数很高,因此,可以获得极佳的峰总比。
它是一种相对坚硬、坚固、不吸湿的晶体,也不会产生解理。该材料也没有表现出对闪烁光的任何明显的自吸收。
闪烁发射的最大波长为 480nm。以“光子数/keV”为单位的光发射约为 NaI(Tl) 的 15-20%;但是,由于发射部分位于光电管不太灵敏的 500nm 以上的区域,与 NaI(Tl) 相比,双碱 PMT 的相对光电子产额为 10-15%。
鉴于该材料的高原子序数 (High Z) 值,对γ射线吸收的光折射率也很高;而 BGO 闪烁晶体被用于需要高光折射率的应用(例如,PET 扫描仪)或者需要其高探测效率的应用(例如,康普顿抑制光谱仪)。正是这些特性的结合,使 BGO 成为中子活化分析的首选材料。
BGO 在室温下的衰减时间约为 300ns,与 NaI(Tl) 相当。BG 中没有慢速成分,而且上升时间相当快(本征闪烁体 ),因此可以通过 3”厚的晶体获得良好的计时 (<2ns)。
BGO 的闪烁强度是温度的强函数。在室温下,随温度变化的比率约为 -1.2%/C。而 BGO 的放射性会使它无法用于某些应用。我们开发了一种生产工艺,可显著减少自然背景,让我们的 BGO 可以用于大多数应用。
当辐射剂量在 1 至 10 Gray (102 - 103 rad) 之间时,BGO 闪烁晶体容易受到辐射损伤。随着时间的推移或退火,这种影响在很大程度上会得到逆转。由于对 BGO 晶体的辐射损伤取决于是否存在低于 ppm 级的杂质,单个晶体之间可能会出现很大的差异。
密度 [g/cm3] | 7.13 |
熔点 [K] | 1323 |
热膨胀系数 [C-1] | 7 x 10-6 |
硬度 (Mho) | 5 |
吸湿性 | 无 |
最大发射波长 [nm] | 480 |
截止低波长 [nm] | 320 |
最大发射波长下的折射率 | 2.15 |
主要衰减时间 [ns] | 300 |
光产额 [光子数/keVγ] | 8 - 10 |
光电子产额 [NaI(Tl) 的 %](对于γ射线) | 15 - 20 |
光产额温度系数 | 1.2%C-1 |
中子俘获截面 | 1.47b |
20ms 时的余辉 | 150ppm |
BGO 可以加工成各种形状和几何形状。BGO 不具有吸湿性,因此不需要进行密封封装。亦可针对医疗 PET 和安全等成像应用制作成阵列。
对于诸如反康普顿屏蔽之类的物理实验,晶体通常被封装到具有多个读出装置(例如,光电倍增管)的较大环形探测器中。
BGO 晶体可以通过硅光电二极管读出 ,但由于光输出适中,这仅适用于探测高能粒子或超过数 MeV 的光子。
- 可提供大尺寸和形状变体
- 典型的探测器尺寸范围为 1" 至 5" 的直径和高达 5" 的厚度。
- 其他形状:立方体、六边形
- 像素(最小 0.5 平方毫米)或在阵列中为最小 0.3 平方毫米