Al3+掺杂对KDP晶体生长习性的影响

溶液中微量Al3+对KDP(磷酸二氢钾)晶体生长具有多方面的影响.本文通过传统降温法和"点籽晶"快速生长法生长了Al3+离子掺杂的KDP晶体,并通过激光偏振法实时测量了晶体柱面的生长速度和死区.实验表明,当Al3+掺杂浓度小于20×10-6 ppm时可提高溶液的稳定性,并抑制柱面的扩展;而当浓度高于20×10-6 ppm时会使传统法生长的晶体发生明显的"楔化",成帽区延长,快速法生长的晶体变得细长;高浓度(>50×10-6 ppm)时溶液稳定性遭到破坏,晶体出现开裂、包藏等宏观缺陷.KDP晶体的表面形貌也随掺杂发生改变.     

磷酸二氢钾单晶生长形态的研究Ⅱ.准静态条件下杂质Fe~(3 )效应

本文系统地实验分析了在准静态条件下和不同的pH溶液中,杂质Fe~(3 )对磷酸二氢钾单晶生长形态的影响。实验证明,当pH<3.5和pH>6.0时,Fe~(3 )对磷酸二氢钾单晶的楔化影响甚微,即此时溶液的pH值对单晶生长形态的作用远大于杂质的影响。但是,当溶液的pH值为本征值时,即处于4.5左右,Fe (3 )对磷酸二氢钾单晶的楔化影响则很明显,这主要是由于Fe~(3 )被吸附到生长的晶体表面,界面层内Fe~(3 )密度随着掺杂浓度的增加而增加,从而造成台阶密度的改变,致使磷酸二氢钾单晶楔化角θ的增大。 另外,在实验中还观测到磷酸二氢钾单晶的锥面生长速率V_(011)远大于柱面(010)的生长速率。层状生长的形态在柱面上呈蜷线,近似为椭圆形,它的长轴位于[001]方向。     

三管燃烧器在生长室内燃烧特性的数值模拟

通过研究三管燃烧器在生长室内的燃烧特性,分析了喷嘴结构对燃烧特性的影响。结果表明:H_2从喷嘴流出后,由于内O_2与外O_2的作用,在中心和近壁面处产生两股火焰。外O_2和H_2吹入深度接近,相互扩散明显,燃烧反应完全,生长室的氧化气氛主要通过内O_2实现。晶体熔帽所受压力主要来自于中心气流的作用,熔帽中心受到最大的压应力作用,而在晶体熔帽边缘附近,气流对熔体产生的压力为拉应力。喷嘴内O_2孔径对晶体熔帽表面温度和压力的影响比较明显,而外O_2环直径的影响很小,H_2环直径对熔帽温度影响较大,对压力的影响很小。     

染色掺杂KDP晶体致色机理研究

利用水溶法生长了二甲基橙染色KDP单晶体,通过调整pH值在4.1,晶体Z轴垂直于底板,高温生长区与低温生长区所需降温速率分别为0.1℃/30 min和0.1℃/20min,能够生长透明度较好、尺寸为130 mm×25 mm×18mm 的粉红色KDP单晶体.实验结果表明:pH指明显影响晶体的外观质量,红外光谱分析表明引起晶体呈色与二甲酚橙中的CH3和CH2有关,退火处理的激发和发射光谱表明,100℃退火处理有助于晶体的颜色均一性.     

KTiOAsO_4晶体的水热法生长

文章报道了水热法生长KTiOAsO4晶体的结果,结果表明,以KH2AsO4和TiO2为培养原料,2mol/L KF为矿化剂,生长出了尺寸可达19×20×12mm3（a×b×c）的KTA晶体,晶体沿（011）方向的生长速度为0.10mm/d,晶体的透过率测试结果表明：晶体在450nm~2500nm波段内透过率60%以上。     

坩埚下降法生长硅酸铋闪烁晶体(英文)

采用改进型坩埚下降法,从富Bj的高温熔体中生长了硅酸铋(Bi4Si3O12,BSO)晶体,研究了BSO晶体的析晶行为.透明晶体最大尺寸达到30mm×30mm×35mm,晶体具有良好的光学均匀性,在350～900nm波段透过率保持在约80%.相对锗酸鉍(Bi4Ge3012,BGO)晶体,BSO闪烁晶体具有快的衰减时间,有望用于能量范围在几百MeV的4 π电磁量能器.     

大尺寸Cr3+:LiSrAlF6晶体生长

采用提拉法生长出了一系列不同Cr3+(0.8%～8%,摩尔分数)不开裂、无明显散射颗粒、无气泡的Cr:LiSAF晶体毛坯,尺寸从φ 25mm,φl29 mm×135 mm到φ226 mm,φl30 mm×158 mm不等. 测定了晶体中的散射损耗约为1×10-3 cm-1. 详细讨论了引起晶体开裂的主要原因,并在此基础上基本解决了晶体开裂的难题.     

Nb:KTP晶体的水热法生长研究

文章研究了水热法Nb:KTP晶体的生长习性以及矿化剂体系、籽晶片的取向、矿化剂溶液的填充度对水热法生长Nb:KTP晶体的影响。在上述研究的基础上,采用水热法生长出了尺寸达28.2×24.2×9.8mm3无色透明的Nb:KTP晶体。     

四硼酸钾（K2B4O7.4H2O）晶体的生长和性能

本文报道了四硼酸钾晶体的生长,采用缓慢降温法自水溶液中首次生长出透明的大单晶体,尺寸为35×55×30mm。晶体的粉末倍频强度大于KB_5晶体。测量了晶体的透光光谱,压电和介电常数。     

水热法在低维人工晶体生长中的应用与发展

水热法是人工晶体生长技术中比较重要的一种方法,是利用高温、高压水溶液使得通常难溶或者不溶的物质溶解和重结晶.随着科学技术的发展,人工晶体越来越向低维化方向发展,本文在介绍水热法晶体生长特点和基本生长设备的基础上,重点介绍了一下水热法在生长纳米晶粒及针状晶体等低维化人工晶体的应用与发展.     

大尺寸四硼酸锂压电晶体转向生长

四硼酸锂(Li_2B_4O_7,LBO)晶体是一种性能优异的压电基片材料,坩埚下降法生长的直径为76 mm LBO晶体已成功应用于声表面波(SAW)和体波(BW)器件。由于硼酸盐熔体粘度大、晶体易开裂,生长直径为102 mm的LBO晶体产业化还有很大难度。本工作根据坩埚下降法技术特点,提出了转向生长LBO晶体的工艺方案,成功生长出60 mm×110 mm×120 mm板状晶体。晶体沿[001]方向快速生长,侧面主面为(110)。生长的板状晶体经准确定向、加工后即可获得高度60 mm、直径为102 mm(4 in)的[110]取向LBO晶体,生长速率和晶体产率较传统方法都有显著提高。     

专利技术

利用硼泥生产氧化镁单晶的方法　　本发明属于利用硼泥生产氧化镁单晶的方法。将硼泥作为非金属矿原料 ,经轻烧、通入二氧化碳、搅拌、加压、过滤 ,通过控制不同温度获得氧化镁粉 ,再压密成球 ,纯度达99 %～ 99.8% (质量分数 ) ;直接填入到单晶生长炉中生长晶体 ,在 16 0 0 0～ 2 0 0 0kV·A控制熔融温度 30 0 0± 2 0℃ ,用于生长单晶。获得 5 0nm× 5 0mm尺寸的晶体并且该晶体在紫外、红外、可见光范围透过率接近 70 %～ 85 %。CN ,15 4 6 74 6细晶粒铝锆复合耐火原料　　本发明是用于制备方镁石镁铝尖晶石耐火材料和高级熔铸AZS耐火材…     

大口径YCOB晶体的提拉法生长

采用提拉法成功生长了大尺寸高质量的Ca4YO(BO3)3(YCOB)晶体,尺寸达到φ110×90mm3,为目前文献所报道的最大尺寸.有效的解决了YCOB晶体生长过程中经常出现的开裂、螺旋生长等现象.在所生长的YCOB晶体基础上,加工了尺寸为80mm× 80mm× 15mm的晶片用于进一步的实验.     

ScAlMgO4晶体的生长缺陷

采用提拉法生长出φ30 mm×55mm的ScAIMgO4晶体.在晶体生长过程中有轻微的挥发,粉末X射线衍射分析表明:挥发物质为MgO单相.运用扫描电镜、光学显微镜以及高分辨X射线衍射仪对晶体中的包裹物、开裂、生长条纹和小角晶界缺陷进行了研究.结果表明;温度梯度和热应力是形成晶体中缺陷的主要原因.通过合理设计温场,控制固-液界面的形状及冷却过程的降温速率,可以提高晶体的完整性.     

掺钕钨酸钆钠晶体生长、结构及光谱特性

采用提拉法生长了尺寸为φ(30～35)mm×80mm的掺钕钨酸钆钠[Nd:NaGd(WO4)2,Nd:NGW]晶体。生长Nd:NGW晶体的最佳工艺参数为:晶体的提拉速率为1～2mm/h,晶体转速为15～18r/min,冷却速率为10℃/h,液面上轴向温度梯度为0.7～1℃/mm。通过热重-差热分析(thermogravimetry-differential thermal analysis,TG-DTA),X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)对晶体进行表征。测试了晶体的红外及Raman光谱,分析了晶体的振动模式,并将晶体振动光谱进行归属。由TG-DTA曲线得到晶体熔点为1251.7℃。XRD分析表明:晶体属于四方晶系、白钨矿结构、I41/a空间群,晶胞参数a=0.53213nm,c=1.13070nm。吸收光谱表明:Nd:NGW晶体在805nm附近有较强、较宽的吸收峰,吸收截面积为3.581×10-20cm2,适合于激光二极管泵浦。     

采用改进的温梯法生长氟化钙晶体

对现有的晶体生长温梯法进行改进,将炉内温场分为坩埚底部温度高于坩埚顶部温度的化料区和坩埚底部温度低于坩埚顶部温度的温梯生长区两部分.通过对坩埚相对于温场位置的控制,获得适宜进行熔体均一化和晶体生长条件.生长了尺寸为φ135 mm×150 mm氟化钙(CaF2)晶体,生长的CaF2晶体质量较好,位错密度＜330/mm2,从190 nm到9000 nm透过良好,紫外200 nm处和红外9 μm处透过率可达80%以上.     

1,3,5-三苯基苯晶体的溶液降温法生长及其性能

以丙酮为溶剂,采用溶液降温法生长1,3,5-三苯基苯(TPB)晶体。在40~45℃温区下生长出尺寸为19 mm×15 mm×13 mm的透明块状晶体,生长速率约为3 mm/d。通过X射线衍射、光学显微镜观察、热分析、荧光光谱和脉冲形状鉴别(PSD)测试对晶体进行了表征。结果表明:降温法生长的TPB晶体为正交晶系,空间群为Pna21;TPB单晶各向透明度高,没有宏观缺陷,但在各面上均存在生长花纹。TPB晶体的熔点为174℃,蒸发损失发生在283℃;TPB晶体在360 nm处具有相对尖锐和强的带边发射峰。TPB晶体总品质因数(FOM)值为0.85,表明它具有优异的中子/伽马(n/γ)射线辨别能力。     

高氮含量金刚石的高温高压合成与表征

利用自制的高氮含量合金触媒,在国产六面顶压机上合成出了深绿色磨料级工业金刚石.对所合成的晶体做了光学显微(OM)观察和红外光谱(FTIR)测试.结果表明,所合成的晶体中除常见的六-八面体外,还出现了较多的长条晶体,且长条晶体多是由六-八面体的(100)或(111)面不均匀生长而成的;晶体的含氮量随合金体系中氮含量的增加而提高,最高含氮值达24×10-3.     

LaBr3∶Ce晶体生长及物理特性的研究

利用垂直Bridgman法生长了尺寸为φ25 mm×80 mm的LaBr3∶3％Ce晶体,晶体的熔点为786℃,XRD表明晶体存在(100)解理面,晶体的择优生长方向为[001].热膨胀测试表明晶体[100]方向热膨胀系数比较大,在室温至600℃范围内平均热膨胀系数达22.9×10-6/K.晶体经加工后,透过率可达到65％.室温下晶体的光致发光呈双发射峰,分别位于358 nm和380 nm.晶体呈单指数衰减,衰减极快,衰减时间拟合为18.3 ns.     

温度梯度对核辐射探测器用PbI2晶体生长影响研究

以多晶碘化铅(PbI2)为原料,采用垂直布里奇曼法进行单晶生长,研究了PbI2单晶的生长特性,并研究了不同生长条件下晶体的宏观形貌、显微形貌、缺陷以及Ⅰ-Ⅴ特性.研究表明在温度梯度为5 K/cm时生长的碘化铅与温度梯度为0.6 K/cm以及1 K/cm生长的单晶相比,晶体质量较高,宏观缺陷和显微缺陷均有所减少,电阻率从6.7×108 Ω·cm以及6.8×108 Ω·cm提高至3.3 × 109Ω·cm可以有效提高晶体的探测效率.优化生长时的温度梯度有利于碘化铅单晶质量的提高,使其各项性能更加适用于室温核辐射探测器.