日前，中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所中試生產(chǎn)一線(xiàn)科技人員在成功制備出第一根650mm長(cháng)BGO毛坯晶體的基礎上，通過(guò)對晶體生長(cháng)設備的創(chuàng )新設計和工藝的持續優(yōu)化，實(shí)現了超長(cháng)BGO晶體產(chǎn)業(yè)化制備技術(shù)的重大突破，單爐次產(chǎn)能提升10余倍（達22根/爐），平均生長(cháng)成品率超過(guò)80%，在極短的周期內為中國空間暗物質(zhì)探測衛星（DAMPE）項目提供了320根25*25*600mm3的成品晶體，同時(shí)申請了生長(cháng)設備和方法的發(fā)明專(zhuān)利，實(shí)現了真正意義上研究與開(kāi)發(fā)項目的成功和技術(shù)上的突破。
鍺酸鉍（Bi4Ge3O12，BGO）晶體是一種有著(zhù)廣泛應用的重要無(wú)機閃爍體材料，隨著(zhù)該晶體實(shí)際應用中所需探測粒子和射線(xiàn)能量的不斷提升（從MeV到GeV，再到TeV），對其長(cháng)度方向尺度的要求也在不斷提高，研究與開(kāi)發(fā)更長(cháng)尺寸的晶體成為該晶體一個(gè)極為重要的發(fā)展方向。在中國科學(xué)院空間科技先導項目的支持下，上海硅酸鹽所中試生產(chǎn)一線(xiàn)于2011年6月啟動(dòng)了超長(cháng)BGO晶體的研制工作。經(jīng)過(guò)近5個(gè)月的反復探索試驗，研究團隊成功地制備出第一根長(cháng)達650mm的BGO晶體毛坯并加工成25*25*600mm3成品晶體。25*25*600mm3成品BGO晶體的成功制備為其在相關(guān)的探測領(lǐng)域的應用提供了可能，DAMPE項目急需我所提供300根25*25*600mm3的成品晶體。經(jīng)中試生產(chǎn)一線(xiàn)科技人員的刻苦攻關(guān)，反復探索實(shí)驗，不斷突破超長(cháng)晶體制備中的諸多關(guān)鍵技術(shù)，對生長(cháng)工藝和設備進(jìn)行了全新的技術(shù)改造，高效地利用了原有的資源，使得晶體制備的成品率大幅度提高、單爐產(chǎn)能也得到十余倍的提升，既節省了巨額的資金投入也節省了寶貴的時(shí)間，按時(shí)完成了第一批訂單確定的300根600mm長(cháng)BGO晶體和追加的20根該尺寸晶體的訂單任務(wù)。
目前，中試生產(chǎn)一線(xiàn)科研人員仍在對制備工藝技術(shù)進(jìn)行持續性?xún)?yōu)化，進(jìn)一步提高晶體的質(zhì)量、性能和制備成品率，并為完成DAMPE項目第二批訂單和開(kāi)發(fā)更長(cháng)尺寸的晶體作不懈努力，同時(shí)開(kāi)展將該制備技術(shù)拓展用于其他功能晶體的探索性研究。
上海硅酸鹽研究所批量制備的25*25*600mm3成品晶體
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