[發明專利]一種Nd:YLF晶體的生長方法

在審

• 申請號: 201911034833.9
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110670119A
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 萬文;萬黎明
• 申請（專利權）人: 安徽環巢光電科技有限公司
• 主分類號: C30B15/00
• 分類號: C30B15/00;C30B15/20;C30B29/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種Nd:YLF晶體的生長方法，步驟包括：將氟化釔、氟化鋰、氟化釹混合研磨；安裝坩堝裝料；對流均化、下搖籽晶、提拉、下種提拉；放肩；收尾。本發明的有益效果在于，氟化釔鋰原料可重復使用，節約生產成本40％以上。生長出大直徑，長等徑、高質量的Nd:YLF晶體材料，比原有晶體產量提高100％以上。

技術領域

本發明涉及一種生長方法，尤其是Nd:YLF晶體的生長方法。

背景技術

Nd:YLF晶體在當前的激光點火裝置上起著重要的作用，扮演著一個極為關鍵的角色，是建立激光慣性約束核聚變點火裝置所需的關鍵核心元器件之一。我國也積極開展了激光慣性約束核聚變的研究工作，而國外在長期對我國實施高端Nd:YLF晶體“禁售”政策，這給我國重大項目的進展速度造成了不小的影響。因此，立項對Nd:YLF晶體生長技術進行進一步的研究，成熟工藝、穩定生產，生產出定型的高質量Nd:YLF晶體對我國重大科研工程的順利實施有著重要的意義。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種Nd:YLF晶體的生長方法。

本發明是通過以下技術方案來實現的。

一種Nd:YLF晶體的生長方法，步驟包括：

步驟一：將氟化釔、氟化鋰、氟化釹裝進塑料瓶中并固定到混料機上，進行充分混合，混合時間為24h，24h后取出，置入瑪瑙研缽中進行研磨，而后再進行混料12h；

步驟二：檢查籽晶桿真空密封橡皮圈，清理籽晶桿，安裝坩堝，檢測檢查熱偶，避免其與爐體短路，避免與坩堝接觸，將步驟一的混合料進行裝料；

步驟三：裝料完畢后，將爐體抽至高真空，充入高純氬氣，再次抽真空后第二次充入氬氣和四氟化碳作為保護氣體，爐內氣壓控制在0.02MPa左右，開啟中頻電源待原料完全熔化后，首先在較高溫度下保持30分鐘以使熔體充分對流均化，然后適當降低溫度，同時逐步下搖籽晶，當籽晶下降至液面之上約1cm時，保溫30分鐘使其充分預熱，開始提拉，并適當調節使熔體溫度略高于熔點，下種將籽晶慢慢下降插入熔體，下種后應平衡15-30分鐘，使籽晶由微熔轉入生長，并開始提拉；

步驟四：放肩階段；

步驟五：至放肩后期晶體長到所需直徑時，進入等徑生長階段，進行升、降溫以控制晶體直徑在一定范圍內緩慢變化；

步驟六：縮頸收尾，使得晶體慢慢變細。

進一步地，步驟一：混料12h后觀察是否有球狀的顆粒，如果有球狀的顆粒還要進行研磨和混料，若有顆粒則重復研磨以及混料12h。

進一步地，步驟一：將混合均勻的混合料放入塑料模具中，密封后在150MPa的條件下進行冷等靜壓。

進一步地，步驟二：安裝坩堝時，坩堝上沿應略高于感應線圈的最上層并保證坩堝上沿平面水平。

進一步地，步驟二：安裝坩堝時，坩堝的對稱軸、保溫筒中心、籽晶中心、感應線圈中心應保持一致。

進一步地，步驟三：拉速0.6-0.8mm/時，轉速15轉/分左右。

進一步地，步驟四：放肩的放肩角控制在60度。

進一步地，步驟六：收尾時，當晶體縮到大約5mm左右再逐步降溫在提拉中使坩堝中底料部分結晶。

本發明的有益效果：

氟化釔鋰原料可重復使用，節約生產成本40％以上。生長出大直徑，長等徑、高質量的Nd:YLF晶體材料，比原有晶體產量提高100％以上。

具體實施方式

下面根據實施例對本發明作進一步詳細說明。

生長工藝：