表1.3 BSO与掺杂BSO晶体的光产额和FWHM能量分辨率
Crystal Channel Light yield（relative） FWHM（%）
BGO 599 100 16
BSO 128 21 33
Ce:BSO 46 8 65
Nd:BSO 115 19 35
Eu:BSO 143 24 30
1.4.3 激发发射光谱
费一汀等人[23]采用PERKIN ELMER LS-50B荧光光谱仪（Xe光源）测量了BSO及掺杂BSO晶体的荧光激发谱和荧光发射谱，测量范围分别为230―350nm和380―600nm。此外，还采用了由中国科学院上海硅酸盐研究所设计装配的X射线荧光光谱仪测量了BSO及掺杂BSO晶体的X射线激发荧光谱（SXL），测量范围为350―600nm，其中，X射线激发源来自具有4mA稳定电流和80kV电压的钨阳极管。表1.4给出了BSO及掺杂BSO晶体的荧光激发谱，荧光发射谱,X射线激发的发射谱。如该表所示，Ce和Cr掺杂使得荧光发射谱X射线激发的发射谱（SXL）的峰值向长波方向移动，而Eu掺杂使其略微向短波方向移动。然而，这些掺杂对荧光激发谱的峰位基本上没有影响。
表1.4 BSO及掺杂BSO晶体的激发峰，发射峰，XSL峰数据
Sample
Excitation peak（nm） Emission peak（nm） XSL peak（nm）
BSO 275（λem=470） 472（λex=286） 491
Ce:BSO 273（λem=510） 510（λex=275） 516
Nd:BSO 275（λem=491） 479（λex=275） 489
Eu:BSO 264（λem=444） 452（λex=275） 476
Cr:BSO 275（λem=520） 521（λex=275） 504
Fe:BSO 277（λem=483） 483（λex=275） 489
1.4.4 衰减时间
闪烁体的发光时间包括闪烁脉冲的上升和衰减两部分，但是上升时间要比衰减快几个数量级，所以只要用衰减时间就行了。衰减时间表示光子数衰减到最大值的1/e所需要的时间，记为t0，有时也用光子数衰减或达到最大值的1/10所需的时间t，由于发光机制不同，衰减曲线有时又分为快成分和慢成分[24]。BSO晶体的衰减时间有快本文来自辣\文/论^文?网，毕业论文 www.751com.cn 加7位QQ324~9114找原文，中，慢三个分量。文献报道的三个分量分别为2.4ns（6％），26ns（12％）和99ns（82％），实验结果如图1.6所示[25]。
图1.6 BSO晶体的时间衰减光谱
1.5 论文选题依据
任何一种走向产业化的晶体都需要大量的创新，不断的探索，尤其是闪烁晶体，生长大尺寸、高质量晶体是晶体实用化的首要要求。BSO晶体作为一种新型闪烁晶体，只要解决光产额不大以及大尺寸晶体的生长问题，将有可能在部分领域取代BGO晶体，特别是在高能物理实验方面，具有得天独厚的优势。目前，1英寸单晶的生长已取得成功，2英寸晶体的生长也已经初见成效[24]。在下一步的工作中，一方面要继续优化晶体的生长工艺，在晶体生长的成品率和合格率上下功夫，另一方面要通过掺杂效应，全面提高BSO晶体的闪烁性能。
本课题试图利用二步合成法制备BSO以及Ge:BSO原料，再采用坩埚下降法长出BSO和Ge:BSO晶体。通过测试Ge:BSO晶体的荧光衰减时间和发射光谱，探讨Ge掺杂对BSO晶体的生长与性能的影响。