germanate bismuto - Bismuth germanate
Bismuto óxido de germânio ou germanato de bismuto é um composto químico inorgânico de bismuto , germânio e oxigénio . Mais vulgarmente, o termo refere-se ao composto com a fórmula química Bi 4 Ge 3 O 12 ( BGO ), com a cúbico evlitine estrutura cristalina , utilizado como um cintilador . (O termo pode também referir-se a um composto diferente com a fórmula Bi 12 GeO 20 , um material electro-óptico com sillenite estrutura, e Bi 2 Ge 3 O 9 ).
Bi 4 Ge 3 O 12
Quando irradiado por raios-x ou raios gama , germanato de bismuto emite fótons de comprimentos de onda entre 375-650 nm, com pico a 480 nm. Ela produz cerca de 8500 fotões por megaelectronvolt da radiação de alta energia absorvida. Tem boa dureza de radiação (parâmetros restantes estável até 5,10 4 Gy ), eficiência elevada de cintilação, boa resolução de energia entre 5-20 MeV, é mecanicamente forte, e não é higroscópico . Tem muito alta densidade, 7,13 g / cm e um valor de Z elevado. O seu ponto de fusão é de 1050 ° C. É o cintilador à base de óxido mais comum.
Óxido de germânio de bismuto é usado em detectores em física de partículas , aeroespacial física, medicina nuclear , exploração geologia, e outras indústrias. Bismuto matrizes germanatos são utilizados para a espectroscopia de pulso gama. Cristais BGO também são usados em tomografia por emissão de pósitrons detectores.
Cristais comercialmente disponíveis são cultivadas pelo processo Czochralski e normalmente fornecido sob a forma de cubóides ou cilindros. Cristais de grandes dimensões podem ser obtidas.
Bi 12 GeO 20
Germanato de bismuto tem altos coeficientes electro-óptica (15:03 / V para Bi 12 GeO 20 ), tornando-se útil em óptica não linear para a construção de células de Pockels , e também pode ser utilizado para fotorrefrativos dispositivos para ultravioleta gama.
Os Bi 12 GeO 20 cristais são piezoeléctrico , mostram fortes electro-óptico e acústico-óptico de efeitos, e encontrar uso limitado no campo de osciladores de cristal e SAW dispositivos. Monocristalinas hastes e as fibras podem ser produzidas pelos flutuante processo de fuso a partir de uma vara de mistura de óxido de bismuto e óxido de germânio . Os cristais são transparentes e de cor castanha.
Os cristais de BGO e compostos semelhantes BSO (Bi 12 SiO 20 , óxido de silício de bismuto , sillenite ) e BTO (Bi 12 TiO 20 ), são fotorrefractivo e fotocondutor . Cristais BGO e BSO são fotocondutores eficientes com baixa condutividade no escuro . Eles podem ser utilizados em electro-óptica aplicações, tais como óptica PROM , priz moduladores de luz espacial , em tempo real holograma gravação, dispositivos de correlação, e para sistemas de correcção adaptativa dos impulsos laser ultra, e em sensores de fibra óptica para os campos eléctricos e magnéticos. Guia de ondas estruturas permitir a iluminação uniforme sobre uma ampla gama espectral. Película fina estruturas sillenite, que pode ser depositado por exemplo, por pulverização catódica , têm ampla gama de aplicações potenciais. BSO cristais são utilizados em opticamente abordados moduladores espaciais de luz e em cristal líquido válvulas de luz . A actividade óptica de BTO é muito menor do que o de BGO e BSO. Ao contrário exercem um tanto semelhantes perovskitas , sillenites não são ferroeltrico .
Os materiais podem encontrar uso na óptica de matriz faseada .
Quando pulverização catódica, o alvo tem que ser mantida abaixo de 450 ° C, tal como de outro modo a pressão de vapor de bismuto poderia obter a composição de estequiometria , mas acima de 400 ° C para formar a fase γ piezoeléctrico.