اکسید بیسموت ژرمانات 〖Bi〗_4 Ge_3 O_12 (BGO) از ترکیب اکسید بیسموت و اکسید ژرمانیوم تولید شده است. از مهمترین کاربردهای این ماده آشکارسازی اشعه های با انرژی بالا می باشد. در فرایند رشد بلور BGO گام نخست سنتز پودر آن است بصورتی که خاصیت آشکارسازی خوبی داشته باشد. پیش از انجام سنتز در آزمایشگاه لازم است امکان سنجی آن انجام شود تا روش و رویکرد بهینه برای این کار مشخص شود. رشد بلور این ماده نیز به روش های مختلفی قابل انجام است. روش چکرالسکی با گرادیان دمای پایین یکی از متداول ترین روش ها برای رشد این ماده است. در این پژوهش نیز از این روش استفاده شده است. لازم است پیش از آغاز فرایند رشد، گرادیان دمای محوری پایین برای سیستم در بالای سطح مذاب تنظیم شود. شبیه سازی سیستم رشد بلور پیش از رشد آن بصورت تجربی به صرفه جویی در زمان و هزینه کمک می کند. در این پایان نامه ابتدا امکان سنجی سنتز پودر BGO انجام شده است. بدین صورت که همه روش های سنتز این ماده با جرئیات بیان و سپس دانشمندان و مراکز تحقیقی که بر روی این ماده کار می کنند معرفی شده است. پس از آن یک شبیه سازی المان محدود دو بعدی برای یافتن جریان های شاره و میدان های دما در این سیستم رشد بلور انجام شده است. از آنجایی که برای ما مهم بود که نتایج این تحقیق کاربردی باشد، پیکربندی سیستم رشد بلور این ماده کاملا مطابق با یک سیستم آزمایشگاهی واقعی BGO طراحی شده است. از طرفی شکل فصل مشترک مذاب و بلور و تنش گرمایی ددر بلور نیز بررسی شده اند. در پایان با بررسی و مقایسه ی اشکال مختلف لوله سرامیکی در سیستم رشد بلور، شکل بهینه آن مشخص گردید.
