बिस्मथ जर्मनेट
बिस्मथ जर्मेनियम ऑक्साइड या बिस्मथ जर्मनेट, जर्मेनियम और ऑक्सीजन का एक अकार्बनिक रासायनिक यौगिक है। साधारणतया यह शब्द रासायनिक सूत्र वाले यौगिक को संदर्भित करता है Bi4Ge3O12 (बीजीओ), घन क्रिस्टल एविलाइटिन क्रिस्टल संरचना के साथ, एक सिंटिलेटर के रूप में उपयोग किया जाता है। (शब्द सूत्र बीआई के साथ एक अलग परिसर का भी उल्लेख कर सकता है12जियो20, मजबूत वाले संरचना के साथ एक इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल सामग्री, और Bi2Ge3O9.)
साथ4जीई3O12
के साथ4जीई3O12 एक घनीय क्रिस्टल संरचना है (a = 1.0513 nm, z = 4, पियर्सन प्रतीक cI76, अंतरिक्ष समूह I43डी नंबर 220) और 7.12 ग्राम/सेमी घनत्व3</उप>।[1] जब एक्स-रे या गामा किरणों द्वारा विकिरणित किया जाता है तो यह 375 और 650 एनएम के बीच तरंग दैर्ध्य के फोटॉन का उत्सर्जन करता है, 480 एनएम पर शिखर के साथ यह अवशोषित उच्च ऊर्जा विकिरण के प्रति megaelectronvolt लगभग 8500 फोटॉन का उत्पादन करता है। इसमें अच्छी परमाणु कठोरता है (पैरामीटर 5.10 तक स्थिर रहता है4 ग्रे (इकाई) ), उच्च जगमगाहट दक्षता, 5 और 20 MeV के बीच अच्छा ऊर्जा विभेदन, यांत्रिक रूप से मजबूत है, और हीड्रोस्कोपिक नहीं है। इसका गलनांक 1050 °C है। यह सबसे आम ऑक्साइड-आधारित सिंटिलेटर है।[2] बिस्मथ जर्मेनियम ऑक्साइड का उपयोग कण भौतिकी, एयरोस्पेस भौतिकी, परमाणु चिकित्सा, भूविज्ञान अन्वेषण और अन्य उद्योगों में डिटेक्टरों में किया जाता है। गामा पल्स स्पेक्ट्रोस्कोपी के लिए बिस्मथ जर्मनेट सरणियों का उपयोग किया जाता है। बीजीओ क्रिस्टल का उपयोग पोजीट्रान एमिशन टोमोग्राफी डिटेक्टरों में भी किया जाता है।
व्यावसायिक रूप से उपलब्ध क्रिस्टल Czochralski प्रक्रिया द्वारा उगाए जाते हैं और आमतौर पर घनाभ या सिलेंडर के रूप में आपूर्ति की जाती है। बड़े क्रिस्टल प्राप्त किए जा सकते हैं। क्रिस्टल का उत्पादन आमतौर पर लगभग 1100 डिग्री सेल्सियस पर किया जाता है, यानी इसके गलनांक से लगभग 50 डिग्री सेल्सियस ऊपर।[3]
साथ12जियो20
के साथ12जियो20 एक घन क्रिस्टल संरचना है (a = 1.01454 nm, z = 2, पियर्सन प्रतीक cI66, अंतरिक्ष समूह I23 संख्या 197) और 9.22 g/cm घनत्व3</उप>।[4] इस बिस्मथ जर्मनेट में उच्च इलेक्ट्रो-ऑप्टिक गुणांक (3.3 pm/V for Bi12जियो20),[5] पॉकल्स कोशिकाओं के निर्माण के लिए इसे गैर रेखीय प्रकाशिकी में उपयोगी बनाता है, और इसका उपयोग पराबैंगनी रेंज के लिए प्रकाश अपवर्तक उपकरणों के लिए भी किया जा सकता है।
द्वि12जियो20 क्रिस्टल piezoelectric हैं, मजबूत Acousto ऑप्टिकल और ध्वनि-ऑप्टिकल प्रभाव दिखाते हैं, और क्रिस्टल थरथरानवाला और सतह ध्वनिक तरंग उपकरणों के क्षेत्र में सीमित उपयोग पाते हैं।[6] बिस्मथ ऑक्साइड और जर्मेनियम ऑक्साइड के मिश्रण की एक छड़ से ज़ोन पिघलने से एकल क्रिस्टल छड़ और फाइबर उगाए जा सकते हैं।[7] क्रिस्टल पारदर्शी और भूरे रंग के होते हैं।[8] BGO के क्रिस्टल और इसी तरह के यौगिक BSO (Bi12यह20, बिस्मथ सिलिकॉन ऑक्साइड, सिलेनाइट) और बीटीओ (Bi12TiO20), फोटोरफ्रेक्टिव और फोटोकॉन्डक्टिव हैं। बीजीओ और बीएसओ क्रिस्टल कम डार्क करंट (भौतिकी) के साथ कुशल फोटोकंडक्टिव हैं। उनका उपयोग इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल अनुप्रयोगों में किया जा सकता है, जैसे ऑप्टिकल प्रोग्राम करने योग्य रीड-ओनली मेमोरी , PRIZ स्थानिक प्रकाश मॉड्यूलेटर, रीयलटाइम होलोग्राम रिकॉर्डिंग, सहसंबंधी, और अल्ट्राशॉर्ट लेजर दालों के अनुकूली सुधार के लिए सिस्टम, और बिजली और चुंबकीय क्षेत्रों के लिए फाइबर ऑप्टिक सेंसर में। वेवगाइड संरचनाएं विस्तृत वर्णक्रमीय रेंज पर समान रोशनी की अनुमति देती हैं। पतली फिल्म साइलेनाइट संरचनाएं, जिन्हें निक्षेपित किया जा सकता है उदा. स्पटरिंग द्वारा, संभावित अनुप्रयोगों की विस्तृत श्रृंखला है। बीएसओ क्रिस्टल वैकल्पिक रूप से संबोधित स्थानिक प्रकाश न्यूनाधिक और लिक्विड क्रिस्टल प्रकाश वाल्व में उपयोग किया जाता है।[9] BTO की ऑप्टिकल गतिविधि BGO और BSO की तुलना में बहुत कम है।[10] कुछ समान प्रदर्शन करने वाले पेरोवियन के विपरीत, सिलेनाइट्स फेरोइलेक्ट्रिक नहीं हैं।
सामग्री चरणबद्ध-सरणी प्रकाशिकी में उपयोग पा सकती है।
स्पटरिंग करते समय, लक्ष्य को 450 डिग्री सेल्सियस से नीचे रखना होता है अन्यथा बिस्मथ वाष्प दबाव स्तुईचिओमेटरी से रचना प्राप्त करेगा, लेकिन पीजोइलेक्ट्रिक γ चरण बनाने के लिए 400 डिग्री सेल्सियस से ऊपर।[11]
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ Fischer, P.; Waldner, F. (1982). "Comparison of neutron diffraction and EPR results on the cubic crystal structures of piezoelectric Bi4Y3O12 (Y = Ge, Si)". Solid State Communications. 44 (5): 657–661. Bibcode:1982SSCom..44..657F. doi:10.1016/0038-1098(82)90575-0.
- ↑ Bismuth Germanate Scintillation Material. crystals.saint-gobain.com
- ↑ Process for the production of bismuth germanate monocrystals with a high scintillation response. Le Gal et al US Patent 4664744
- ↑ Svensson, C.; Abrahams, S. C.; Bernstein, J. L. (1979). "Laevorotatory Bi12GeO20: Remeasurement of the structure". Acta Crystallographica Section B: Structural Crystallography and Crystal Chemistry. 35 (11): 2687–2690. doi:10.1107/S0567740879010190.
- ↑ Haynes, William M., ed. (2016). CRC Handbook of Chemistry and Physics (97th ed.). CRC Press. p. 12.173. ISBN 9781498754293.
- ↑ Lam, C.S. (2004) Integration of SAW and BAW Technologies for Oscillator Applications. International Workshop on SiP/Soc Integration of MEMS and Passive Components with RF ICs
- ↑ Fu, S.; Ozoe, H. (1999). "Growth of Bi12GeO20 crystal rods and fibers by the improved floating zone method". Journal of Materials Science. 34 (2): 283–290. doi:10.1023/A:1004430311364. ISSN 0022-2461.
- ↑ "Technology Crystal Growth Laboratory (CGL): single crystals, nanotechnology". www.uam.es. Retrieved 2016-04-09.
- ↑ "Sillenite Photorefractive Crystals (BGO and BSO) – Alkor Technologies". www.alkor.net. Retrieved 2016-04-09.
- ↑ Träger, Frank (2012). लेजर और ऑप्टिक्स की स्प्रिंगर हैंडबुक (in English). Springer Science & Business Media. p. 359. ISBN 9783642194092.
- ↑ Wasa, Kiyotaka; Kitabatake, Makoto; Adachi, Hideaki (2004). Thin Film Materials Technology: Sputtering of Compound Materials. William Andrew. p. 248. ISBN 9780815519317.
