硅酸铋闪烁晶体的坩埚旋转下降法制备及其双读出应用研究

项目名称： 硅酸铋闪烁晶体的坩埚旋转下降法制备及其双读出应用研究

项目编号： No.11375250

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 袁晖

作者单位： 中国科学院上海硅酸盐研究所

项目金额： 95万元

中文摘要： 费米实验室近来提出仅用一种材料构成的均质强子量能器设想，利用双读出技术同时探测闪烁及切伦科夫辐射信号，从而得到高精度能量分辨率。 硅酸铋(Bi4Si3O12)晶体具备高密度、低吸收截止边波长、绿发光、低成本等特点，申请人08年已率先提出该晶体最适合均质强子量能器应用。但该晶体两元组分性能差异明显，相图复杂，高温熔体粘度极大，生长中易出现多相析晶、夹杂等宏观缺陷，迄今为止未见有大截面晶体生长报道，已成为实际应用的瓶颈。申请人首次提出坩埚旋转下降法的制备新思路，拟在多坩埚下降法制备基础上引入引下管（坩埚）水平旋转系统，通过旋转参数调控、组分配比优化、生长动力学、晶体缺陷与微结构、闪烁性能等研究，解决大截面硅酸铋晶体制备中的宏观缺陷及性能不均匀性难题，探索高粘度闪烁晶体的多坩埚旋转下降法制备技术方案，并利用已建双读出测试平台进行宇宙射线等双读出技术测试和研究，为实际双读出应用打下实践和理论基础。

中文关键词： 硅酸铋；双读出；晶体生长；闪烁晶体；旋转下降法

英文摘要： For the future applicaion in the International Linear Collide(ILC), Prof. Para of Fermi Lab proposed the Homogeneous HCAL (HHCAL) based on the dual-readout technique developed by Prof. Wigmans,the PI of DREAM experiment. The HHCAL will be designed to be b

英文关键词： BSO；Dual-readout；Crystal Growth；Scintillator；Rotating-Bridgman Method