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B—S生长技术中界面运动与坩埚下降速度关系的研究
1
作者 刘景和 关效贤 +1 位作者 姜国经 于长江 《长春光学精密机械学院学报》 1989年第1期63-68,共6页
本文研究了B—S生长技术中界面运动速度与坩埚下降速度间的函数关系,即研究了界面真实速度变化规律并对其它影响因素进行了分析。
关键词 晶体生长 温场结构 界面速度 坩埚
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CaF_2单晶体应用研究 被引量：16
2
作者 李艳红 姜国经 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第S1期221-,共1页
氟化钙晶体具有良好的光学性能、机械性能及物化稳定性 ,有透光范围宽广 ( 0 .1 2 5～1 0 μm)、透过率高 ,折射率低 ,相对色散大等优点。自真空紫外至中红外波段被广泛地用作窗口、透镜、棱镜、分束器、基板等材料。高纯度的CaF2 单晶... 氟化钙晶体具有良好的光学性能、机械性能及物化稳定性 ,有透光范围宽广 ( 0 .1 2 5～1 0 μm)、透过率高 ,折射率低 ,相对色散大等优点。自真空紫外至中红外波段被广泛地用作窗口、透镜、棱镜、分束器、基板等材料。高纯度的CaF2 单晶体是真空紫外波段准分子激光器良好的窗口材料 ,单晶或热锻单晶CaF2 材料是一氧化碳及化学激光器的窗口材料。大尺寸、完整性好的CaF2 晶体更是紫外与可见波段优秀的镜头材料。CaF2 晶体亦可作为激光晶体和无机闪烁晶体材料。迄今为止 ,碱土氟化物晶体真空紫外波段的良好透光性能是其它材料无法相比的。此外 ,用于真空紫外波段的CaF2 单晶材料还具有抗辐射、臭氧阻高、损伤阈值高、抗氟气腐蚀和成本低的优点。近期研究表明 ,CaF2 晶体真空紫外波段主要性能已达到MgF2 晶体同等水平。在紫外和可见波段 ,CaF2 晶体由于特殊的折射指数与相对色散值 ,使其成为复消色差透镜理想的光学材料。晶体完整性好 ,光学均匀性好于 1 0 -5 ,应力双折射通常在 5～ 1 5nm/cm范围内。用于高倍显微镜镜头的CaF2 只有几个毫米大小 ,而用于侦察、天文、紫外光刻的CaF2晶体 ,其直径最大已接近 30 0mm。长春光机所的CaF2 晶体已被用于这些方面 ,最大镜头尺寸1 90mm。人工CaF2 展开更多
关键词 CaF_2 光学晶体 光学性能 光学应用
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萤石材料性能与光学加工 被引量：5
3
作者 刘汉伟 姜国经 沈永宏 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期396-396,共1页
氟化钙晶体是典型的萤石型结构，面心立方格子。钙离子分布于晶胞的顶点与面中心，如果把晶胞分为八个小立方体，则在每个立方体的中心均有氟离子占据，每一个钙离子由八个相等的最近的氟离子所包围。氟离子位于以钙离子为中心的立方体... 氟化钙晶体是典型的萤石型结构，面心立方格子。钙离子分布于晶胞的顶点与面中心，如果把晶胞分为八个小立方体，则在每个立方体的中心均有氟离子占据，每一个钙离子由八个相等的最近的氟离子所包围。氟离子位于以钙离子为中心的立方体的角上，氟由四个相等的钙离子形成的四面体所包围。晶体沿（１１１）面解理，其光学性能为各向同性，与光学加工有关的性能是机械与物化性能。在加工窗口、透镜的实际工作中，发现在原料毛坯的切割中，如果切割面与解理面相交角度很大时，则很容易开裂破损。同样的问题也发生在粗磨和抛光工序上。当解理面与工件的光学面交角很小或平行时，不易出现开裂现象；相反，当解理面与工件光学交角很大以致接近９０°时，就容易出现裂现象。甚至很小的压力和温度变化都会引起破坏性效果。因此在加工晶体工件时，要格外注意解理面方向与光学面的夹角，并适时注意控制温度和力度，逐渐摸索出规律。与解理面不同夹角的光学面的加工，其夹角大小还影响所加工的光学面的光洁度、平面度等参数。结合工作实践针对晶体切割与晶向、元件形状、尺寸与晶向、温度等方面的影响，尤其是元件表面加工中的物化过程，需要以实践为基础，进行进一步的总结和认识。在此基础上，ＣａＦ２晶体的表面? 展开更多
关键词 氟化钙晶体 光学晶体 晶体加工 解理面
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几种典型情况下的CaF_2光谱透过性能 被引量：2
4
作者 姜国经 纪慎功 沈永宏 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期372-372,共1页
在采用真空Ｂｒｉｄｇｍａｎ构型生长炉，生长不同质量级别、不同规格的ＣａＦ２单晶材料的工艺实验过程中，我们发现，在原料产地和质量相同、生长炉内外结构一定的条件下，诸多生长参数中起主导作用的是：初始状态、熔态温度、生长速... 在采用真空Ｂｒｉｄｇｍａｎ构型生长炉，生长不同质量级别、不同规格的ＣａＦ２单晶材料的工艺实验过程中，我们发现，在原料产地和质量相同、生长炉内外结构一定的条件下，诸多生长参数中起主导作用的是：初始状态、熔态温度、生长速度及气氛等。其中熔态温度占主要位置。（１）初始状态的选择直接关系到单晶成分的比例、质量合格部分的比例等。（２）熔态温度，即生长时熔体的温度，它是晶体质量好坏的关键所在。在实际工作中，在生长炉结构基本确定后的生长过程中，也是一个核心问题。往往要通过一段时间摸索才能得到满意的温度。（３）生长速度，也是保障晶体质量的一个重要环节，必须从经济和质量上综合确定。（４）气氛亦是影响ＣａＦ２晶体质量的重要因素之一，其中ＯＨ－及Ｏ２－的影响尤其重要。阴离子的存在使光谱紫外性能变坏。实验表明，凡是炉内真空度低于１３３×１０－４Ｐａ的气氛下生长的晶体，不但紫外性能差而且在２．７～２．９μｍ区间光谱出现不同程度的吸收。就熔态温度来说，有时在一定的温度状态下生长出来的晶体其宏观透明性差，看上去不明亮。这种晶体虽然在ＨｅＮｅ激光下检查，无明显光柱，但经过一定温度下的退火后，其质量明显变差。散射光柱严重，直至完全报废。这? 展开更多
关键词 氟化钙晶体 光透过率 缺陷 晶体缺陷
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直径200毫米CaF_2单晶体生长 被引量：1
5
作者 沈永宏 姜国经 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第S1期77-,共1页
我们采用一种特定设计的Bridgman Stockbarger炉 ,已经稳定地生长出直径 2 0 0mm ,高1 70mm的CaF2 晶体 ,晶体初端与终端有时出现较明显的光散射、亮点及包裹体。晶体初始端主要缺陷是零星分布散射亮点 ,而散射光柱则很轻 ;晶体终端出现... 我们采用一种特定设计的Bridgman Stockbarger炉 ,已经稳定地生长出直径 2 0 0mm ,高1 70mm的CaF2 晶体 ,晶体初端与终端有时出现较明显的光散射、亮点及包裹体。晶体初始端主要缺陷是零星分布散射亮点 ,而散射光柱则很轻 ;晶体终端出现 30mm左右的指向终端逐渐变重的散射光柱。进一步试验表明 ,通过改进工艺 ,端部效应影响可以得到有效地改进。大尺寸CaF2 单晶体生长工艺技术的成熟主要表现在晶体结构完整性好 ,其次是低角度晶界处的光学连续性好。大尺寸单晶体的制做中 ,结构完整性无论对晶体光学性能还是对元件制做都是至关重要的。决定结构完整性的关键因素是炉内温场分布 ,其次是工艺参数的选取及合理匹配。在低角度晶界界面上 ,应该不存在杂质沉积或者说杂质沉积甚微 ,无微气泡层出现。界面光学连续性好 ,光波通过此处无明显的波前畸变发生。结构完整性好的晶体 ,通过精密退火 ,应力可达到 5～ 8nm/cm ,保证各种光学元件的加工制做及材料性能的要求。目前这些晶体已经进入国内外市场 ,被加工成1 90mm、1 5 7mm以及98mm光学透镜及窗口。 展开更多
关键词 CaF_2单晶 布里奇曼法 工艺参数
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炉内气氛对生长晶体的影响
6
作者 纪慎功 姜国经 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期415-415,共1页
我们生长ＣａＦ２、ＢａＦ２等晶体是采用石墨加热。加热体、坩埚、保温材料（石墨、钼片），均易氧化，实际生长过程是在真空中进行。如果措施不力，既使真空度达到１．３３×１０－３Ｐａ，在高温和一定电压下，炉内气氛会发生放... 我们生长ＣａＦ２、ＢａＦ２等晶体是采用石墨加热。加热体、坩埚、保温材料（石墨、钼片），均易氧化，实际生长过程是在真空中进行。如果措施不力，既使真空度达到１．３３×１０－３Ｐａ，在高温和一定电压下，炉内气氛会发生放电引起温场波动；炉内气氛加上放电伴生的化学反应产生的电离活化物质与熔体和保温材料发生反应，致使长出的晶体出现断层，含有包裹体；如果发生持续放电会破坏炉内装置，导致实验失败，造成重大损失。炉内气氛必须引起足够重视。一般说来，电介质中气体介电常数比固体或液体的要小，较小的电压就能产生放电（原因另文论述）。炉内气氛来源：水气，它源于加热体、原料、保温体、炉壁等上的吸附水分，在升温生长晶体时释放出来；原料中所含金属、非金属以及酸根及其基团，这些杂质随着温度升高不断挥发出来，再加上原料本身挥发出来的ＣａＦ２、Ｆ２等形成炉内气氛；如果这些气氛在一定条件下（电压、温度）产生电晕等放电过程，这一放电过程同时产生放电化学反应，由电子所引起的碰撞活化产生分子的激发、离解以及电离，就会有失速电子、加速电子、激发分子、离解原子、游离原子团、离解原子的离子、分子离子等构成更加复杂的炉内气氛。我们生长晶体首先要通过理论计算和实? 展开更多
关键词 晶体生长 温场 温度场 炉内气氛
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终态形貌与晶体质量相关性
7
作者 姜国经 沈永宏 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期210-210,共1页
终态形貌与晶体质量相关性姜国经沈永宏（中国科学院长春光学精密机械研究所，长春１３００２２）ＲｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐＢｅｔｗｅｅｎＴｅｒｍｉｎａｌＳｔａｔｅｓａｎｄＱｕａｌｉｔｙｏｆＣｒｙｓｔａｌＪｉａｎｇＧｕｏｊｉｎ... 终态形貌与晶体质量相关性姜国经沈永宏（中国科学院长春光学精密机械研究所，长春１３００２２）ＲｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐＢｅｔｗｅｅｎＴｅｒｍｉｎａｌＳｔａｔｅｓａｎｄＱｕａｌｉｔｙｏｆＣｒｙｓｔａｌＪｉａｎｇＧｕｏｊｉｎｇＳｈｅｎＹｏｎｇｈｏｎｇ（Ｃｈａ... 展开更多
关键词 终态形貌 晶体生长 晶体质量 相关性
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