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{{Infobox Chemikalie
| Strukturformel = [[Datei:4.svg|x35px|4]] [[Datei:Bi3+.svg|x35px|Bismution]] [[Datei:3.svg|x35px|3]] [[Datei:Germanate ion.svg|130px|Germanation]]
| Andere Namen = * Wismutgermanat
* Wismutgermaniumoxid
| Summenformel = * Bi4Ge3O12
* Bi12GeO20
| CAS = {{CASRN|12233-73-7}}
| EG-Nummer = 235-458-2
| ECHA-ID = 100.032.223
| PubChem = 91866545
| ChemSpider = 21241381
| Beschreibung =
| Molare Masse = 1246 oder 2900 g·[[mol]]−1
| Aggregat = fest
| Dichte = 7,13 oder 9,22 g·cm−3<ref name="crystals.saint-gobain.com">crystals.saint-gobain.com: {{Webarchiv |url=http://www.crystals.saint-gobain.com/uploadedFiles/SG-Crystals/Documents/BGO%20data%20sheet.pdf |text=BGO data sheet.pdf |wayback=20150320000322}}, abgerufen am 28. Dezember 2015</ref>
| Schmelzpunkt = 1050 [[Grad Celsius|°C]]<ref name="crystals.saint-gobain.com" />
| Dampfdruck =
| Löslichkeit =
| Brechungsindex = 2,15 (480 nm)<ref name="Konrad Kleinknecht" />
| Quelle GHS-Kz = NV
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|/}}
| GHS-Signalwort =
| H = {{H-Sätze|/}}
| EUH = {{EUH-Sätze|/}}
| P = {{P-Sätze|/}}
| Quelle P =
| MAK =
}}

'''Bismutgermanat''' ('''BGO''') ist eine [[Chemische Verbindung|Verbindung]] von [[Bismut]] und [[Germanium]]. Es wird seit Anfang der 1970er-Jahre in [[Szintillationszähler|Szintillatoren]] hauptsächlich zur Messung von [[Gammastrahlung]] verwendet.

== Gewinnung ==
Die kommerziell erhältlichen Kristalle werden mit Hilfe des [[Czochralski-Verfahren]]s aus stöchiometrischen Schmelzen von [[Bismut(III)-oxid]] und [[Germanium(IV)-oxid]] gezogen.<ref name="Tsuguo Fukuda, Valery I. Chani">{{Literatur |Autor=Tsuguo Fukuda, Valery I. Chani |Titel=Shaped Crystals Growth by Micro-Pulling-Down Technique |Verlag=Springer Science & Business Media |Datum=2007 |ISBN=978-3-540-71295-4 |Seiten=118 |Online={{Google Buch |BuchID=Dc6PJEOvRv8C |Seite=118}}}}</ref> Einkristalle wurden erstmals 1965 von Nitsche als Ersatz für [[Eulytin]] gezogen.<ref name="K. Byrappa, Tadashi Ohachi">{{Literatur |Autor=K. Byrappa, Tadashi Ohachi |Titel=Crystal Growth Technology |Verlag=Springer Science & Business Media |Datum=2003 |ISBN=3-540-00367-3 |Seiten=390 |Online={{Google Buch |BuchID=win7M66SjYIC |Seite=390}}}}</ref>

== Eigenschaften ==
Bismutgermanat ist ein farbloser Feststoff. Er besitzt eine kubische [[Kristallstruktur]] mit der {{Raumgruppe|I-43d|lang}}.<ref name="Richard C. Ropp" />

Das [[Szintillation (Strahlungsphysik)|Szintillationslicht]] von Bismutgermanat hat eine [[Wellenlänge]] im Bereich von 375 bis 650 nm mit einem Maximum bei 480 nm. Pro [[Elektronenvolt|MeV]] Energie des einfallenden Gammaquants entstehen etwa 8.500 Szintillations-Photonen, die Szintillationseffizienz ist also hoch. BGO ist recht [[Strahlenfestigkeit|strahlenfest]], seine Werte bleiben bis zu 5·104 [[Gray|Gy]] stabil. Es ist mechanisch recht stabil und nicht [[hygroskopisch]].<ref name="Richard C. Ropp">{{Literatur |Autor=Richard C. Ropp |Titel=Encyclopedia of the Alkaline Earth Compounds |Verlag=Newnes |Datum=2012 |ISBN=978-0-444-59553-9 |Seiten=413 |Online={{Google Buch |BuchID=yZ786vEild0C |Seite=413}}}}</ref> Es hat im Bereich zwischen 5 und 20 MeV eine gute Auflösung. Der [[Absorptionskoeffizient|lineare Schwächungskoeffizient]] µ bei der für die [[Positronen-Emissions-Tomographie]] (PET) wichtigen Photonenenergie von 511 keV beträgt 0,96 cm−1. Die Zeitkonstante für das Abklingen einer Szintillation beträgt 350 ns.<ref name="Konrad Kleinknecht">{{Literatur |Autor=Konrad Kleinknecht |Titel=Detektoren für Teilchenstrahlung |Verlag=Springer-Verlag |Datum=2015 |ISBN=978-3-322-82205-5 |Seiten=110 |Online={{Google Buch |BuchID=OrR8BwAAQBAJ |Seite=110}}}}</ref> BGO hat die höchste [[Positronen-Emissions-Tomographie#Sensitivität und Spezifität der PET in der Diagnostik|Sensitivität]] aller für die PET eingesetzten Szintillatoren. Der u. a. von [[Kernladungszahl]] und [[Wirkungsquerschnitt]] abhängige [[Photoeffektanteil]] µr bei Photonen einer Energie von 511 keV beträgt 43 %.<ref>[https://instrumentation2006.lbl.gov/Nuclear%20Medical%20Imaging.pdf Nuclear Medical Imaging Techniques and Challenges, William W. Moses Lawrence Berkeley National Laboratory Department of Functional Imaging; February 9, 2005] (PDF; 8,9 MB)</ref> Es ist der am häufigsten benutzte Szintillator auf Oxidbasis. Seine Szintillation wurde 1973 von M.J. Weber und R.R. Monchamp entdeckt.<ref name="Peter Rudolph">{{Literatur |Autor=Peter Rudolph |Titel=Handbook of Crystal Growth Bulk Crystal Growth |Verlag=Elsevier |Datum=2014 |ISBN=978-0-444-63306-4 |Seiten=154 |Online={{Google Buch |BuchID=F4BzAwAAQBAJ |Seite=154}}}}</ref><ref name="DOI10.1063/1.1662183">M. J. Weber: ''Luminescence of Bi4 Ge3 O12 : Spectral and decay properties.'' In: ''Journal of Applied Physics.'' 44, 1973, S. 5495, [[doi:10.1063/1.1662183]].</ref>

== Verwendung ==
Es wird außer für die PET auch in Detektoren der [[Teilchenphysik]], der [[Astrophysik|Weltraumphysik]], für [[Exploration (Geologie)|geologische Exploration]] eingesetzt. [[Focal Plane Array|Arrays]] von Bismutgermanat werden auch in der [[Gammaspektroskopie]] verwendet.<ref name="Richard C. Ropp" />

== Bi12GeO20 ==
Neben Bi4Ge3O12 ist mit Bi12GeO20 ein weiteres Bismutgermanat bekannt. Durch seinen hohen elektrooptischen Koeffizienten von 3,3 pm/V ist es interessant für [[Nichtlineare Optik|nichtlineare optische Bauteile]] (z. B. [[Pockels-Zelle]]) und fotorefraktive Elemente für den Einsatz im UV-Bereich.<ref name="Richard C. Ropp" /><ref name="optmat">D. Bravo, F. J. Lopez, Opt. Mater., 1999, 13(1), 141–5.</ref><ref name="DOI10.1016/0022-0248(67)90006-1">J.L. Bernstein: ''The unit cell and space group of piezoelectric bismuth germanium oxide (Bi12GeO20).'' In: ''[[Journal of Crystal Growth]].'' 1, 1967, S. 45, [[doi:10.1016/0022-0248(67)90006-1]].</ref>
Die Verbindung hat eine kubische Kristallstruktur vom [[Sillénit]]-Typ mit der {{Raumgruppe|I23|lang}}.<ref>Crystal Structure of Bi12GeO20: Reexamination of the Ge-site Vacancy Model, Eisuke Suzuki, Nobuo Iyi and Kenji Kitamura, J. Korean Phys.Soc. 32,173 [[doi:10.3938/jkps.32.173]]</ref> Es besitzt eine Schmelztemperatur von 935 °C und einen Brechungsindex von 2,5476.<ref name="Kiyotaka Wasa">{{Literatur |Autor=Kiyotaka Wasa |Titel=Handbook of Sputter Deposition Technology Fundamentals and Applications for Functional Thin Films, Nano-materials and MEMS |Verlag=William Andrew |Datum=2012 |ISBN=978-1-4377-3483-6 |Seiten=400 |Online={{Google Buch |BuchID=6TYMTZdyWO4C |Seite=400}}}}</ref>

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Bismutverbindung]]
[[Kategorie:Germanat]]
[[Kategorie:Nuklearmedizin]]

Bismutgermanat - Versionsgeschichte

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