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硅酸铋（Bi₄Si₃O₁₂，BSO）是一种新型闪烁晶体，具有良好的机械和化学稳定性以及光电和热释特性。BSO与锗酸铋（Bi₄Ge₃O₁₂，BGO）晶体结构相似，但性能更优，其衰减时间（100ns）仅为BGO的1/3，光输出则是钨酸铅（PbWO₄，PWO）的数倍，且余辉衰减常数等关键性能指标也显著优于传统闪烁晶体。此外，BSO晶体的原料成本较低，尤其是SiO2的价格远低于GeO2，使其成为替代BGO的理想材料，尤其在核物理和高能物理等领域展现出重要的应用潜力。日本核物理项目已将BSO列为下一代高能粒子探测器的候选材料，旨在以低成本、快闪烁的BSO取代BGO。欧美研究机构（如欧洲核子中心、美国德克萨斯科技大学）则正在探索BSO晶体在双读出量能器中的应用。研究表明，BSO、BGO和PWO是双读出量能器最具前景的闪烁材料，相较于PWO，BSO光产率更高且衰减时间更慢，有利于切伦科夫光与闪烁光的信号分离，且BSO的吸收边（285nm）较BGO（306nm）发生蓝移，虽对闪烁光影响不大，但更短的吸收边可增强Cherenkov光的强度，进一步促进信号分离。因此，BSO晶体凭借其SiO₂原料储量丰富、成本低廉、环境友好的优势，以及在双读出性能方面的优良表现，被确认为下一代晶体探测器最佳候选晶体之一，成为欧洲核子中心近百立方米的大型均匀强子量能器概念探测器的最佳候选晶体。
硅酸铋（BSO）晶体凭借其优异的物理特性、化学稳定性和闪烁性能，在核医学、高能物理、安全检查、工业无损检测、空间物理及核勘探等领域展现出广阔的应用前景，有望成为传统BGO晶体的理想替代材料。尤其在双读出量能器应用中，BSO晶体因其高光输出、短紫外吸收边和优异的切伦科夫光分离能力，被国际高能物理界公认为未来大型双读出量能器的核心候选材料。随着国际大科学工程的推进，BSO晶体有望成为下一代双读出量能器和大型强子量能器的关键功能材料，推动高能物理探测技术的革新。然而要实现其实际应用，仍需攻克大尺寸高质量晶体生长过程中的熔体组分偏析和生长机理问题，同时需要深入理解晶体尺寸及掺杂离子对BSO晶体双读出性能的调控机制。为此必须开展BSO晶体生长机理的深入研究以突破大尺寸晶体生长的技术瓶颈，并系统研究掺杂元素对晶体性能的影响规律，阐明其对光学特性和双读出性能的调控机制，为其在光电子器件和双读出量能器等高技术领域的应用提供理论依据。
