СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ТЕТРАБОРАТА СТРОНЦИЯ Российский патент 1998 года по МПК C30B15/00 C30B29/22 

Описание патента на изобретение RU2103425C1

Изобретение относится к получению оптических материалов, в том числе имеющих нелинейно-оптические свойства, и может быть использовано при изготовлении оптических элементов и в лазерном приборостроении.

Наиболее близким к изобретению является способ выращивания монокристаллов тетрабората стронция и свинца из расплава стехиометрического состава включающий процесс приготовления шихты, разогрев до температуры плавлениями медленное охлаждение. Компонентами шихты для приготовления расплава состава SrB4O7 являются SrO и B2O3 взятые в молярном отношении 1:2, либо Sr(NO3)2, H3BO3, либо SrCO3, H3BO3.

Недостатком известного способа является получение мелких (1 • 1 • 2 мм3), игольчатой формы кристаллов, не пригодных для использования в оптике.

Задача изобретения - выращивание больших монокристаллов, пригодных для изготовления нелинейно-оптических устройств, оптических элементов УФ-диапазона, модуляторов света.

Для этого в способе выращивания монокристаллов, включающем приготовление шихты стехиометрического состава, расплавление ее и последующее охлаждение, выращивание монокристаллов производится на ориентированную затравку с вращением и программированным вытяриванием.

Способ осуществляют следующим образом. Вначале готовят шихту из B2O3 и SrO стехиометрического состава, тщательно перемешивают, плавят шихту в платиновом тигле с возможно большим заполнением объема в плавильной печи с градиентом температур в приповерхностном слое расплава. В расплав, нагретый выше температуры плавления, помещают реверсивно вращающуюся платиновую мешалку, устанавливают температуру расплава выше температуры плавления не менее 25oC, вводят ориентированную затравку в контакт с расплавом, подплавляют затравку, после чего понижают температуру расплава до температуры плавления и ниже для обеспечения разрастания монокристалла до заданного диаметра, затем стабилизируют температуру и кристалл вытягивают при непрерывном его вращении с регулируемой скоростью вытягивания по программе в соответствии с тепловыми характеристиками кристалл и тепловыми условиями в зона роста, а потом отрывают кристалл от расплава и охлаждают по программе.

Способ был опробован в лабораторных условиях. Для получения расплава использовали стандартный платиновый тигель объемом 90 см3. При этом было взято 114,6 г B2O3 (ОСЧ) и 85,3 г SrO (ЧДА), что позволяет получить 75 см3 расплава. Тигель устанавливался в печь сопротивления, в положение, при котором градиент температуры в приповерхностном слоя расплава, измеренный незащищенной платино-платино-родиевой термопарой, составлял 80 - 100/см. Расплав нагревался выше температуры кристаллизации (970oC) на 25 - 30oC. В расплав помещалась платиновая мешалка, которая реверсивно вращалась со скоростью 60 об/мин и периодом 5 мин. Процесс гомогенизации расплава продолжался 5 - 1O ч.

Ориентированную по кристаллографической оси С затравку вводили в печь до соприкосновения с расплавом при 970 - 975oC. В процессе подплавления затравки температура быстро снижается до температуры кристаллизации. По достижении температуры кристаллизации устанавливалась скорость снижения температуры 2oC/сут и скорость вытягивания кристалла 1,5 мм/сут. Кристалл разращивался в конус до диаметра 20 мм. Снижение температуры прекращалось и устанавливалась скорость подъема кристалла 2 мм/сут. По достижении длины кристалла 20 мм кристалл приподнимают до отряда от расплава и охлаждают с печью со скоростью 20oC/сут. Полученные кристаллы имели объем более 7000 мм3.

Предлагаемый способ выращивания обеспечивает по сравнению с существующими в качестве преимущества большие размеры монокристалла, позволяющие использовать кристаллы для изготовления оптических преобразователей частоты и оптических элементов, однородность кристалла.

Похожие патенты RU2103425C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ТРИБОРАТА ЛИТИЯ 1996
  • Пыльнева Н.А.
  • Кононова Н.Г.
  • Данилов В.И.
  • Юркин А.М.
  • Базарова Ж.Г.
RU2112820C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОВЕРШЕННЫХ КРИСТАЛЛОВ ТРИБОРАТА ЦЕЗИЯ ИЗ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ РАСТВОРОВ-РАСПЛАВОВ 2008
  • Пыльнева Нинель Алексеевна
  • Пыльнева Лада Леонидовна
  • Косяков Виктор Иванович
RU2367729C1
СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ НАТРИЙ-ВИСМУТОВОГО МОЛИБДАТА 2013
  • Цыдыпова Баирма Нимбуевна
  • Павлюк Анатолий Алексеевич
  • Полякова Евгения Валерьевна
  • Сапрыкин Анатолий Ильич
RU2556114C2
СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛА ДВОЙНОГО ЦЕЗИЙ-ЛИТИЙ БОРАТА CSLIBO 1997
  • Пыльнева Н.А.
  • Кононова Н.Г.
  • Данилов В.И.
  • Юркин А.М.
  • Лисова И.А.
RU2119976C1
Способ получения борсодержащего монокристалла ниобата лития 2022
  • Титов Роман Алексеевич
  • Бирюкова Ирина Викторовна
  • Палатников Михаил Николаевич
  • Сидоров Николай Васильевич
  • Кравченко Оксана Эдуардовна
  • Кадетова Александра Владимировна
RU2777116C1
Способ получения монокристаллов ортогерманата висмута 1989
  • Каргин Юрий Федорович
  • Волков Владимир Владимирович
  • Васильев Александр Яковлевич
  • Скориков Виталий Михайлович
  • Волков Андрей Рудольфович
  • Викторов Леонид Викторович
  • Шульгин Борис Владимирович
  • Петров Владимир Леонидович
  • Бузовкина Надежда Васильевна
  • Тале Иварс Августович
SU1745779A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ КАЛИЙ ТИТАНИЛ АРСЕНАТА KTiOAsO 1997
  • Исаенко Л.И.
  • Белов А.И.
  • Меркулов А.А.
RU2128734C1
СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ ОБЪЕМНЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ АЛЕКСАНДРИТА 2011
  • Винник Денис Александрович
RU2471896C1
СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ТРИБОРАТА ЛИТИЯ 1996
  • Исаенко Л.И.
  • Губенко Л.И.
  • Ран Л.С.
  • Тюриков В.И.
RU2114221C1
Способ получения монокристаллов молибдата свинца 1988
  • Павлюк Анатолий Алексеевич
  • Васильев Ян Владимирович
  • Кузнецов Федор Андреевич
  • Харченко Людмила Юлиановна
  • Малеев Михаил Найденов
  • Веселинов Илия
  • Петров Кирил Петров
  • Антонова Светлана Стоева
  • Кунев Динко Кънчев
SU1659535A1

Реферат патента 1998 года СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ТЕТРАБОРАТА СТРОНЦИЯ

Использование: при изготовлении оптических элементов и в лазерном приборостроении. Сущность изобретения: выращивание монокристаллов осуществляют из расплавленной шихты стехиометрического состава на ориентированную затравку с вращением в условиях программируемого снижения температуры, при этом получают оптически однородные монокристаллы больших размеров (с объемом более 7000 мм3).

Формула изобретения RU 2 103 425 C1

Способ выращивания монокристаллов тетрабората стронция, включающий приготовление шихты стехиометрического состава, расплавление ее и последующее охлаждение, отличающийся тем, что выращивание монокристаллов производится на ориентированную затравку с вращением и программированным вытягиванием.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1998 года RU2103425C1

Acfa Cryst., v
Прибор для промывания газов 1922
  • Блаженнов И.В.
SU20A1
ТЕЛЕФОННЫЙ АППАРАТ, ОТЗЫВАЮЩИЙСЯ ТОЛЬКО НА ВХОДЯЩИЕ ТОКИ 1920
  • Коваленков В.И.
SU274A1

RU 2 103 425 C1

Авторы

Оселедчик Юрий Семенович[Ua]

Осадчук Виктор Васильевич[Ua]

Просвирнин Андрей Леонидович[Ua]

Селевич Анатолий Феликсович[By]

Писаревский Александр Ильич[Ua]

Даты

1998-01-27Публикация

1992-11-10Подача