CS252915B1 - Způsob pěstování monokrystalů yttritohlinitého granátu - Google Patents

Abstract

Způsob pěstování monokrystalů y-ctritohlinitého granátu aktivovaného ionty neodymu nebo/a ceru Czochralskiho metodou tažením na zárodku o velkých průměrech vypěstovaných monokrystalů, vhodných jako surovina pro výrobu laserových tyčí, zvyšující jejich výtěžnost, kde cíle je dosaženo tím, že nejprve se monokrystal rozšiřuje na průměr dltažením v délce ll, odpovídající 40 až 80 % průměru di, načež se táhne ve válcovém tvaru v délce lg, odpovídající 20 až 100 % průměru άχ a poté se rozšiřuje na průměr d2 tažením v délce I3, odpovídající 15 až 80 % průměru dg a na to se táhne ve válcovém tvaru o průměrů d2 do vypěstování celého monokrystalu.

Description

Vynález se týká způsobu pěstování monokrystalů yttritohlinitého granátu velkých průměrů, vhodných jako surovina pro výrobu laserových tyčí.

Výsledná ekonomika průmyslového pěstování monokrystalů yttritohlinitého granátu s dotací ionty neodymu a/nebo ceru pro přípravu laserových tyčí je rozhodujícím způsobem ovlivněna počtem tyčí, získaných z jednoho monokrystalu. Při daných výchozích surovinách, pomocných materiálech a omezené růstové rychlosti je možno výtěžnost laserových tyčí z jednoho monokrystalu zvýšit především zvát šením průměru monokrystalu. Prosté geometrické zvětšení pěstovací aparatury, t.j. kelímku a stínících plechůjupravujících gradient teploty v pěstovacím prostoru_fvšak nezaručuje homogenitu zvětšené části vypěstovaného monokrystalu použitelné pro další zpracování. Kvalitu monokrystalu yttritohlinitého granátu pěstovaného tažením z taveniny metodou Gzochralskiho ovlivňuje vedle složení výchozí suroviny, teplotního gradientu v pěstovacím prostoru dále krystalové orientace zárodku a tvar fázového rozhraní mezi taveninou a krystalem, jakož i jeho případné změny. První tři faktory se projevují především buněčným růstem pěstovaného monokrystalu, další, krystalové orientace a změna tvaru j&zového rozhraní ovlivňují další defekty, jako lineární poruchy představované dislokacemi s velkým Burgersovým vektorem a optické nehomogenity působené nerovnoměrnou koncentrací dotujících příměsí.

Tyto obtíže lze podstatně odstranit způsobem pěstování monokrystalů yttritohlinitého granátu dotovaného

252 915 ionty neodymu nebo/a ceru velkých průměrů nad 30 mm podle Vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že nejprve se monokrystal rozšiřuje na průměr d^ tažením v délce l.j , odpovídající 40 až 80 % pVměru’’d^, načež se táhne ve válcovém tvaru v délce 1₂ , odpovídající 20 až 100 % průměru d^ a poté se rozšiřuje na průměr d₂ tažením v délce 1^*, odpovídající 15 až 80 % průměru d₂ a nato se táhne ve válcovém tvaru v průměru d₂ až do vypěstování monokrystalu.

Pro lepší porozumění je na připojeném výkrese znázorněno toto dvojité” rozšíření podle vynálezu.

Na obrázku je znázorněn zárodek X , první rozšíření 2, druhé rozšíření % a výsledný monokrystal 4· Dále je zakreslen průměr d^, průměr d₂ a délky tažení 1^, 1₂ a h · - — —

Příklad 1

Byl pěstován monokrystal yttritohlinitého granátu, aktivovaného ionty neodymu Czochralskiho metodou tažením z taveniny v molybdenovém kelímku o objemu 400 ml, kdy rychlost tažení byla nastavena na 1 mra/h. Pěstování bylo řízeno regulací teploty tak, že po nasazení zárodku byl krystal po délce 1₁ «'12 mm rozšířen na průměr d^ « 20 mm a poté byl upraven“sestup teploty tak, že po délce 1₂ « mra byl udržován válcový tvar o průměru d^ « 20 mora poté další úpravou teploty byl rozšířen tažením po délce 1^ « 10 mra na průměr d₂ « 37 mm a tento průměr byl dále udržován až do vypěstování monokrystalu o délce 100 mm. Ve válcové části monokrystalu o průměru 37 mm nebyly zjištěny žádné krystalové poruchy a tato část byla v celém objemu využitelná pro zhotovení laserových tyčí.

Příklad 2

Bylo postupováno obdobně jako v příkladu 1 s tím rozdílem, že délky 1^ , 1₂ a lj činily 14 mm, 4 mm a 24 mra a průměr d₂ činiíj55 mm. Byl vypěstován monokrystal tohoto průměru adélky 105 mra a výsledky byly obdobné jako v předchozím příkladu.

Příklad 3

252 915

Byl pěstován monokrystal yttritohlinitého granátu dotovaného vedle iontů neodymu též ionty ceru. Jinak bylo postupováno stejně jako v příkladu 1 s tím rozdílem, že průměry d₁ a d₂ činily 18 mm a 34 mra, a délky 1₁ , l_g a 1, činily 9 mm, 6 mra a 14 mm. Byl vypěstován monokrystal o průměru 34 mra a délce 97 mm a výsledky byly obdobné jako v příkladu 1.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob pěstování monokrystalů yttritohlinitého granátu aktivovaného ionty neodymu nebo/a ceru velkých průměrů Czochralskiho metodou tažením na zárodku, vyznačený tím, že nejprve se monokrystal rozšiřuje na průměr^-* d-j tažením v délce lp odpovídající 40 až 80 % průměru d^, načež se táhne věHválcovéra tvaru v délce 1₂, odpovídá^ jící 20 až 100 % pióaěru d^ a poté rozšiřuje na průměr d₂ tažením v délce 1^, odpovídající 15 až 80 % průměru 3^ a na to se táhne ve válcovém tvaru o průměru d₂ do vypěstování celého monokrystalu.

   1 výkres