1.2.5　闪烁晶体

闪烁晶体又称荧光晶体，是由放射线激发产生高效发光的荧光晶体。当其受到X射线、γ射线或其他荷电粒子辐照时，其中的价电子就会因受到激发而进入激发态， 即由价带进入导带。当电子由导带自发跃迁返回价带时，多余的能量即以荧光形式发射出来，从而产生荧光。闪烁晶体在核医学（例如VCT、PET）、高能物理、核技术、空间物理及石油勘探等领域具有广泛的应用。

在闪烁晶体各项性能参数中，密度、光输出与响应时间等比较重要。由于入射的是高能粒子，晶体的密度越大越好，如此需求的晶体厚度就会变小，从而易于生长。目前使用较多闪烁晶体的是BGO（即锗酸铋，分子式为Bi₁₂GeO₂₀），CsI，PbWO₄等。一些闪烁晶体及其性能见表1-3。

表1-3　一些闪烁晶体及其性能　　

为了进行高能粒子的研究，国际上建造了越来越多的对撞机与加速器，其中需要闪烁晶体作靶以捕捉高能粒子的踪迹。20世纪80年代初欧洲核子研究中心（CERN）建设正负电子对撞机，丁肇中教授领导的合作组需要十几吨的BGO闪烁晶体作靶，为此在世界范围内进行了招标。中国科学院上海硅酸盐研究所生长的BGO晶体因尺寸大、质量优而战胜法、日、美等国成功夺标，从而使我国几乎独占了这一方面应用的国际市场，也为中国的人工晶体赢得了声誉。