[發明專利]一種高效抗輻射激光晶體及制備方法

無效

• 申請號: 201110218843.5
• 申請日: 2011-08-02
• 公開（公告）號: CN102277620A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 孫敦陸;張慶禮;羅建喬;劉文鵬;谷長江;秦清海;李為民;韓松;江海河;殷紹唐
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: C30B29/22
• 分類號: C30B29/22;C30B27/02
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉

技術領域

本發明屬于人工晶體材料領域，具體的說是一種高效抗輻射激光晶體及制造方法。

背景技術

在輻射環境和空間環境中應用的激光器會受到γ射線和宇宙射線等高能粒子的輻射，從而要求激光器具有抗高能射線輻射的能力，因此高效抗輻射激光材料對于輻射環境和空間環境激光技術的發展具有重要的意義。

釓鈧鎵石榴石晶體Gd₃Sc₂Ga₃O₁₂(GSGG)是性能優良的激光工作基質，晶體結構屬于立方晶系，可以采用熔體提拉法生長出高光學質量的單晶。Zharikov(E.V.Zharikov，et?al.Effect?of?UV-and?γ-irradiation?on?the?lasing?characteristics?of?neodymium?lasers，Bull.Acad.Sei.USSR，Phys.SHo.，1984，48：103)等人的實驗證明，Nd，Cr:GSGG激光器在受到紫外線或10Mrad的⁶⁰Coγ射線輻照后，其激光性能幾乎不受影響，而Nd:YAG(Y₃Al₅O₁₂)激光器在受到1Mrad的γ射線輻照后，其激光輸出下降了一個數量級。我們的⁶⁰Coγ射線輻照實驗也證明了GSGG基質優良的抗輻射性能。文獻(Y.N.Xu，et?al.Electronic?structure?and?bonding?in?garnet?Gd₃Sc₂Ga₃O₁₂，Gd₃Sc₂Al₃O₁₂?and?Gd₃Ga₅O₁₂?compared?to?Y₃Al₅O₁₂，Physical?Review?B，2000，61：1817)對GSGG晶體抗輻射機制的研究認為，位于八面氧配位體中心的Sc原子與GGG、YAG晶體中相同位置的Ga和Al原子相比，具有較高的共價特點及鍵的有序性，使抵抗色心形成的能力增強，是GSGG晶體具有強抗輻射能力的主要原因。