JP2000351695A - フッ化リチウムカルシウムアルミニウム単結晶およびその製造方法 - Google Patents
フッ化リチウムカルシウムアルミニウム単結晶およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 高品質のフッ化リチウムカルシウムアルミニ
ウム単結晶単結晶を製造する。 【解決手段】 (a)原料のLiF, CaF2, AlF3, CeF3及び N
aF の混合比がモル比でLiF:(CaF2+ CeF3十NaF)：AlF3 =
１〜１．０２：１：１〜１．０３、かつCaF2 :CeF3 :
NaF=0.85〜0.994 : 0.05〜0.001 : 0.1〜0.005とな
り、かつNaFの濃度が常にCeF3の濃度のモル比で2倍とな
るように混合粉末フッ化物原料を準備し、(b)高真空中
で、例えば５００℃以上で１０００℃の範囲内の温度ま
で加熱、融解後、作製炉内にフロン系ガスを導入し、表
面を含む融液あるいは溶液内の不純物と、十分な時間反
応させて不純物を除去し、融液成長法によってフッ化リ
チウムカルシウムアルミニウム単結晶を製造することを
特徴とするセリウムを添加したフッ化リチウムカルシウ
ムアルミニウム単結晶の製造方法。
ウム単結晶単結晶を製造する。 【解決手段】 (a)原料のLiF, CaF2, AlF3, CeF3及び N
aF の混合比がモル比でLiF:(CaF2+ CeF3十NaF)：AlF3 =
１〜１．０２：１：１〜１．０３、かつCaF2 :CeF3 :
NaF=0.85〜0.994 : 0.05〜0.001 : 0.1〜0.005とな
り、かつNaFの濃度が常にCeF3の濃度のモル比で2倍とな
るように混合粉末フッ化物原料を準備し、(b)高真空中
で、例えば５００℃以上で１０００℃の範囲内の温度ま
で加熱、融解後、作製炉内にフロン系ガスを導入し、表
面を含む融液あるいは溶液内の不純物と、十分な時間反
応させて不純物を除去し、融液成長法によってフッ化リ
チウムカルシウムアルミニウム単結晶を製造することを
特徴とするセリウムを添加したフッ化リチウムカルシウ
ムアルミニウム単結晶の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フッ化リチウムカ
ルシウムアルミニウムにセリウムを添加した新規な単結
晶の製造方法に関する。
ルシウムアルミニウムにセリウムを添加した新規な単結
晶の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】フッ化物系単結晶材料は、その広範囲に
わたる高い透過性、小さな結晶場、屈折率の温度係数が
負であることなどの特性から、レーザー用結晶として大
きな期待を集めている。しかしながら,フッ化物単結晶
は作製雰囲気、作製温度、原料の純度や組成の制御等、
作製を困難にする要因が多数存在する。これらの単結晶
のうち、フッ化リチウムカルシウムアルミニウム単結晶
は紫外線領域でのレーザー発振において用いられる優れ
た素材の一つであるが、その作製条件は明確ではなかっ
た。
わたる高い透過性、小さな結晶場、屈折率の温度係数が
負であることなどの特性から、レーザー用結晶として大
きな期待を集めている。しかしながら,フッ化物単結晶
は作製雰囲気、作製温度、原料の純度や組成の制御等、
作製を困難にする要因が多数存在する。これらの単結晶
のうち、フッ化リチウムカルシウムアルミニウム単結晶
は紫外線領域でのレーザー発振において用いられる優れ
た素材の一つであるが、その作製条件は明確ではなかっ
た。
【０００３】従来、フッ化リチウムカルシウムアルミニ
ウム単結晶を作製する際には、粉末原料の純度が９９．
９９９ｗｔ%（９が５つ並ぶので“５Ｎ”と呼ぶ。以下
“３Ｎ”も同様)以上、或いは紛末原料中の水分量が1pp
m以下でなければならないとされていた。このため、原
料をゾーン精製、または乾燥フッ化水素（以下にＨＦと
する）気流中で水分を除去する等により高純度化して単
結晶を作製する方法、或いは乾燥ＨF中で単結晶を作製
する方法が提案されている。
ウム単結晶を作製する際には、粉末原料の純度が９９．
９９９ｗｔ%（９が５つ並ぶので“５Ｎ”と呼ぶ。以下
“３Ｎ”も同様)以上、或いは紛末原料中の水分量が1pp
m以下でなければならないとされていた。このため、原
料をゾーン精製、または乾燥フッ化水素（以下にＨＦと
する）気流中で水分を除去する等により高純度化して単
結晶を作製する方法、或いは乾燥ＨF中で単結晶を作製
する方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法は高純度のフッ化物粉末原料を使用することを必
要としたり、煩雑な処理工程を必要とする。そこで、従
来技術の方法よりも簡単で、かつ例えば、純度３Ｎ（９
９．９重量％）級程度のフッ化物粉末原料を使っても、
高品質な単結晶を製造することを可能とする方法が要望
されている。本発明は、このような新規なフッ化リチウ
ムカルシウムアルミニウム（LiCAF）単結晶の製造方法
およびこのような製造方法を用いて得られる新規なフッ
化リチウムカルシウムアルミニウム（LiCAF）単結晶を
提供することを目的とする。
の方法は高純度のフッ化物粉末原料を使用することを必
要としたり、煩雑な処理工程を必要とする。そこで、従
来技術の方法よりも簡単で、かつ例えば、純度３Ｎ（９
９．９重量％）級程度のフッ化物粉末原料を使っても、
高品質な単結晶を製造することを可能とする方法が要望
されている。本発明は、このような新規なフッ化リチウ
ムカルシウムアルミニウム（LiCAF）単結晶の製造方法
およびこのような製造方法を用いて得られる新規なフッ
化リチウムカルシウムアルミニウム（LiCAF）単結晶を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は,全固体波長
可変紫外域レーザーに有用であるCe:LiCAF単結晶の作製
方法を検討した結果、(a) フッ化リチウムカルシウムア
ルミニウム原料の混合比をLiF、AlF側にずらし、 (b)Ce
F3を添加し、更に(ｃ)これに電荷補償のためにNaFを共
に添加することが有効であることを見出し た。
可変紫外域レーザーに有用であるCe:LiCAF単結晶の作製
方法を検討した結果、(a) フッ化リチウムカルシウムア
ルミニウム原料の混合比をLiF、AlF側にずらし、 (b)Ce
F3を添加し、更に(ｃ)これに電荷補償のためにNaFを共
に添加することが有効であることを見出し た。
【０００６】即ち,市販のフツ化物粉末をゾーン精製ま
たは乾燥HF気流中での水分除去等の高純度化を行わなく
とも、或いはHF雰囲気中で結晶作製を行わなくても、原料
の混合比を変化させることで良質なＣe:LiCAF単結晶が
製造できることを見出したもので ある。以下、本発明の
内容を詳細に述べる。
たは乾燥HF気流中での水分除去等の高純度化を行わなく
とも、或いはHF雰囲気中で結晶作製を行わなくても、原料
の混合比を変化させることで良質なＣe:LiCAF単結晶が
製造できることを見出したもので ある。以下、本発明の
内容を詳細に述べる。
【０００７】即ち、本発明のセリウムを添加したフッ化
リチウムカルシウムアルミニウム単結晶の製造方法は、
(a)原料のLiF, CaF2, AlF3, CeF3及び NaF の混合比が
モル比でLiF:(CaF2+ CeF3十NaF)：AlF3 = １〜１．０
２：１：１〜１．０３、かつCaF2 : CeF3 : NaF=0.85〜
0.994 : 0.05〜0.001 : 0.1〜0.005となり、かつNaFの
濃度が常にCeF3の濃度のモル比で2倍となるように混合
粉末フッ化物原料を準備し、(b)１０-6ｔｏｒｒ以上の
高真空を保ちながら、粉末フッ化物原料を室温から５０
０〜１０００℃の範囲の温度まで加熱し、炉内において
原料中に含まれる水分・酸素を除去し、(ｃ)原料を融解
後、作製炉内にフロン系ガスを導入し、融液あるいは溶
液表面に発生する不純物および融液あるいは溶液内に存
在する不純物と、作製炉内のフロン系ガスとを、不純物を
除去するのに十分な時間反応させることによって不純物
を除去し、(ｄ)得られた融液あるいは溶液から融液成長
法によってフッ化リチウムカルシウムアルミニウム単結
晶を製造することを特徴とする。
リチウムカルシウムアルミニウム単結晶の製造方法は、
(a)原料のLiF, CaF2, AlF3, CeF3及び NaF の混合比が
モル比でLiF:(CaF2+ CeF3十NaF)：AlF3 = １〜１．０
２：１：１〜１．０３、かつCaF2 : CeF3 : NaF=0.85〜
0.994 : 0.05〜0.001 : 0.1〜0.005となり、かつNaFの
濃度が常にCeF3の濃度のモル比で2倍となるように混合
粉末フッ化物原料を準備し、(b)１０-6ｔｏｒｒ以上の
高真空を保ちながら、粉末フッ化物原料を室温から５０
０〜１０００℃の範囲の温度まで加熱し、炉内において
原料中に含まれる水分・酸素を除去し、(ｃ)原料を融解
後、作製炉内にフロン系ガスを導入し、融液あるいは溶
液表面に発生する不純物および融液あるいは溶液内に存
在する不純物と、作製炉内のフロン系ガスとを、不純物を
除去するのに十分な時間反応させることによって不純物
を除去し、(ｄ)得られた融液あるいは溶液から融液成長
法によってフッ化リチウムカルシウムアルミニウム単結
晶を製造することを特徴とする。
【０００８】本発明のセリウムを添加したフッ化リチウ
ムカルシウムアルミニウム単結晶フッ化物として計算し
モル比で(a) LiF, CaF2, AlF3, CeF3及び NaF のモル比
でLiF:(CaF2+ CeF3十NaF)：AlF3 = １〜１．０２：
１：１〜１．０３、かつCaF2 :CeF3 : NaF=0.85〜0.994
: 0.05〜0.001 : 0.1〜0.005となり、かつNaFの濃度が
常にCeF3の濃度のモル比で2倍となるを特徴とする。
ムカルシウムアルミニウム単結晶フッ化物として計算し
モル比で(a) LiF, CaF2, AlF3, CeF3及び NaF のモル比
でLiF:(CaF2+ CeF3十NaF)：AlF3 = １〜１．０２：
１：１〜１．０３、かつCaF2 :CeF3 : NaF=0.85〜0.994
: 0.05〜0.001 : 0.1〜0.005となり、かつNaFの濃度が
常にCeF3の濃度のモル比で2倍となるを特徴とする。
【０００９】上記製造方法によって、例えば、純度３N
（９９．９重量％）級の混合フッ化物粉末原料を使った
場合でも、従来技術の方法に比してより簡便に、高品質
な単結晶を製造することが可能となる。
（９９．９重量％）級の混合フッ化物粉末原料を使った
場合でも、従来技術の方法に比してより簡便に、高品質
な単結晶を製造することが可能となる。
【００１０】また、本発明のフッ化物バルク単結晶の製
造方法は、不純物を除去して得た融液又は溶液からＡｒ
などの不活性ガス雰囲気下で融液成長法によってフッ化
物バルク単結晶を作製することが好ましい。このように
することによって、融液成長法によりフッ化物バルク単
結晶を成長・作製する際に不純物の混入をより効果的に
防止することが可能となる。
造方法は、不純物を除去して得た融液又は溶液からＡｒ
などの不活性ガス雰囲気下で融液成長法によってフッ化
物バルク単結晶を作製することが好ましい。このように
することによって、融液成長法によりフッ化物バルク単
結晶を成長・作製する際に不純物の混入をより効果的に
防止することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の態様】以下に、本発明のフッ化物バルク
単結晶の製造方法をより詳細に説明する。 (a) 混合粉末フッ化物原料の準備 原料のLiF, CaF2, AlF3, CeF3及び NaF の混合比がモル
比でLiF:(CaF2+ CeF3十NaF)：AlF3 = １〜１．０２：
１：１〜１．０３、かつCaF2 : CeF3 : NaF=0.85〜0.99
4 : 0.05〜0.001 : 0.1〜0.005となり、かつNaFの濃度
が常にCeF3の濃度のモル比で2倍となるように混合粉末
フッ化物原料を準備する。これは、原料の混合比をLi
F、AlF3側にずらし、 CeF3を添加し、更に電荷補償のた
めにNaFを添加することを意味する。上記条件を外れる
場合透明でクラックやインクルージョン等のない単結晶
はできない。
単結晶の製造方法をより詳細に説明する。 (a) 混合粉末フッ化物原料の準備 原料のLiF, CaF2, AlF3, CeF3及び NaF の混合比がモル
比でLiF:(CaF2+ CeF3十NaF)：AlF3 = １〜１．０２：
１：１〜１．０３、かつCaF2 : CeF3 : NaF=0.85〜0.99
4 : 0.05〜0.001 : 0.1〜0.005となり、かつNaFの濃度
が常にCeF3の濃度のモル比で2倍となるように混合粉末
フッ化物原料を準備する。これは、原料の混合比をLi
F、AlF3側にずらし、 CeF3を添加し、更に電荷補償のた
めにNaFを添加することを意味する。上記条件を外れる
場合透明でクラックやインクルージョン等のない単結晶
はできない。
【００１２】(b) 粉末フッ化物原料の溶解・水分およ
び酸素の除去 １０-6ｔｏｒｒ以上の高真空を保ちながら、粉末フッ化
物原料を室温から５００〜１０００℃の範囲の所定の温
度まで加熱し、炉内において原料中に含まれる水分・酸
素を除去する。
び酸素の除去 １０-6ｔｏｒｒ以上の高真空を保ちながら、粉末フッ化
物原料を室温から５００〜１０００℃の範囲の所定の温
度まで加熱し、炉内において原料中に含まれる水分・酸
素を除去する。
【００１３】この場合、粉末フッ化物原料は所望の単結
晶の組成に応じて適宜選択して用いる。粒度等も特に制
限が無く当業者であれば適宜設定できる範囲内である。
また、１０-6ｔｏｒｒ以上の高真空とするのは水分およ
び酸素の除去を容易とするためである１０-6ｔｏｒｒ未
満だと十分に水分を除去できない。
晶の組成に応じて適宜選択して用いる。粒度等も特に制
限が無く当業者であれば適宜設定できる範囲内である。
また、１０-6ｔｏｒｒ以上の高真空とするのは水分およ
び酸素の除去を容易とするためである１０-6ｔｏｒｒ未
満だと十分に水分を除去できない。
【００１４】粉末フッ化物原料を室温から５００℃以上
で例えば１０００℃の範囲内の所定の温度まで加熱し、
原料中に含まれる水分・酸素を除去する。５００℃未満
であると十分な効果が望めず、また上限温度は水分・酸
素の除去という観点から設定し、例えば１００℃とす
る。
で例えば１０００℃の範囲内の所定の温度まで加熱し、
原料中に含まれる水分・酸素を除去する。５００℃未満
であると十分な効果が望めず、また上限温度は水分・酸
素の除去という観点から設定し、例えば１００℃とす
る。
【００１５】(c) 不純物の除去 原料を融解後、作製炉内にフロン系ガスを導入し、融液
又は溶液表面に発生する不純物および融液又は溶液内に
存在する不純物と、作製炉内のフロン系ガスとを、不純物
を除去するのに十分な時間反応させることによって不純
物を除去する。フロン系ガスであれば本工程で用いるこ
とができるが、例えばCF４を用いることができる。また
フロン系ガスと他のガス、例えばC2H6との混合ガスを用
いることもできる。「不純物を除去するのに十分な時
間」とは、例えば３０分以内等とすることができる。な
お、成長結晶の組成と液体の組成が等しい場合を「融
液」といい、そしでない場合を「溶液」という。
又は溶液表面に発生する不純物および融液又は溶液内に
存在する不純物と、作製炉内のフロン系ガスとを、不純物
を除去するのに十分な時間反応させることによって不純
物を除去する。フロン系ガスであれば本工程で用いるこ
とができるが、例えばCF４を用いることができる。また
フロン系ガスと他のガス、例えばC2H6との混合ガスを用
いることもできる。「不純物を除去するのに十分な時
間」とは、例えば３０分以内等とすることができる。な
お、成長結晶の組成と液体の組成が等しい場合を「融
液」といい、そしでない場合を「溶液」という。
【００１６】(d) 融液成長法によるフッ化物バルク単
結晶の製造 得られた融液あるいは溶液から融液成長法によってフッ
化物バルク単結晶を製造する。
結晶の製造 得られた融液あるいは溶液から融液成長法によってフッ
化物バルク単結晶を製造する。
【００１７】なお、得られた単結晶の相は粉末Ｘ線解析
（ＸＲＤ）で、またＯＨ-基の存在の有無はＦＲ−ＩＲ
により調べた。
（ＸＲＤ）で、またＯＨ-基の存在の有無はＦＲ−ＩＲ
により調べた。
【００１８】以下に、本発明のフッ化物バルク単結晶の
製造方法の好ましい実施態様を具体的に述べる。原料に
は、例えばCaF2,AlF3、LiF, BaF2, YF3, CeF3, NaFな
ど,純度99.95%の市販のフツ化物粉末原料を上記所定の
割合で使用する。これを坩堝内にスプーンなどで押し込
め、そのまま単結晶作製炉内に置く。ここで１０-6ｔｏｒ
ｒ程度まで真空に引き、室温から700℃程度(500〜1000
℃)まで真空状態で加熱する。
製造方法の好ましい実施態様を具体的に述べる。原料に
は、例えばCaF2,AlF3、LiF, BaF2, YF3, CeF3, NaFな
ど,純度99.95%の市販のフツ化物粉末原料を上記所定の
割合で使用する。これを坩堝内にスプーンなどで押し込
め、そのまま単結晶作製炉内に置く。ここで１０-6ｔｏｒ
ｒ程度まで真空に引き、室温から700℃程度(500〜1000
℃)まで真空状態で加熱する。
【００１９】ここで例えばＣF4などのフロン系ガスを単
結晶作製炉に導入する。その後昇温し、粉末原料を融解
し、そのまま30分、液体状態で保つ。この時、粉末原料中、
或いは炉内に存在する水分などの影響により液体表面に
現れる不純物(酸化物,酸フツ化物,カーボンなど)が、フ
ロン系ガスと反応することにより、全て消滅する。これに
より不純物のない、融液(液体)が得られる。この融液(溶
液)から単結晶を作製すると高品質フツ化物バルク単結
晶が得られる。
結晶作製炉に導入する。その後昇温し、粉末原料を融解
し、そのまま30分、液体状態で保つ。この時、粉末原料中、
或いは炉内に存在する水分などの影響により液体表面に
現れる不純物(酸化物,酸フツ化物,カーボンなど)が、フ
ロン系ガスと反応することにより、全て消滅する。これに
より不純物のない、融液(液体)が得られる。この融液(溶
液)から単結晶を作製すると高品質フツ化物バルク単結
晶が得られる。
【００２０】単結晶の製造方法には種々あるが、例えば
引き上げ法では以下のように行う。融液の温度は各化合
物の融点近辺に保ち、種結晶を1〜50rpmで回転させなが
ら0.1〜10mm/hの速度で引き上げることによって、結晶中
に気泡やスキヤツタリングセンターなどのない、透明な
高品質単結晶が得られる。他の単結晶の製造方法として
は、ブリッジマン法等が考えられる。
引き上げ法では以下のように行う。融液の温度は各化合
物の融点近辺に保ち、種結晶を1〜50rpmで回転させなが
ら0.1〜10mm/hの速度で引き上げることによって、結晶中
に気泡やスキヤツタリングセンターなどのない、透明な
高品質単結晶が得られる。他の単結晶の製造方法として
は、ブリッジマン法等が考えられる。
【００２１】
【実施例１】純度3NのLiF, CaF2, AlF3, CeF3, NaF市
販粉末原料をモル比でLiF:(CaF2+CeF 3十NaF) :AlF3=1.0
2:1：1.03、かつCaF2:CeF3: NaF=0.985 : 0.005 : 0.01
となるように秤量し、それらを混合せずに坩堝内に充填
した。原料の全重量は140gであった。そのまま単結晶作製
炉内に坩堝を置き、１０-6ｔｏｒｒ程度まで真空に引き、
そのまま約700℃程度まで真空状態で加熱した。
販粉末原料をモル比でLiF:(CaF2+CeF 3十NaF) :AlF3=1.0
2:1：1.03、かつCaF2:CeF3: NaF=0.985 : 0.005 : 0.01
となるように秤量し、それらを混合せずに坩堝内に充填
した。原料の全重量は140gであった。そのまま単結晶作製
炉内に坩堝を置き、１０-6ｔｏｒｒ程度まで真空に引き、
そのまま約700℃程度まで真空状態で加熱した。
【００２２】ここでCF4ガスを単結晶作製炉に導入した。
その後、 昇温し、粉末原料を融解し、そのまま30分、液体
状態で保った。この時、液体表面に現れた不純物が、 CF4
ガスと反応することにより、全て消滅した。液体に種結晶
を接触させ、c軸方向に引き上げ速度1mm/h,回転数15rpm
で引き上げ単結晶を作製した。作製した単結晶は、直径約
20mm、長さ約80mmで、気泡、クラック、スキヤツタリングセ
ンターなどの無い、透明な高品質Ce:LiCAF単結晶であっ
た。結晶内にはレーザー特性の劣化をもたらすＯH-の存
在は一切観察されなかった。
その後、 昇温し、粉末原料を融解し、そのまま30分、液体
状態で保った。この時、液体表面に現れた不純物が、 CF4
ガスと反応することにより、全て消滅した。液体に種結晶
を接触させ、c軸方向に引き上げ速度1mm/h,回転数15rpm
で引き上げ単結晶を作製した。作製した単結晶は、直径約
20mm、長さ約80mmで、気泡、クラック、スキヤツタリングセ
ンターなどの無い、透明な高品質Ce:LiCAF単結晶であっ
た。結晶内にはレーザー特性の劣化をもたらすＯH-の存
在は一切観察されなかった。
【００２３】
【比較例１】純度5NのLiF, CaF2, AlF3, CeF3, NaF市
販粉末原料をモル比でLiF:(CaF2+CeF 3十NaF) :AlF3=1:
1：1、かつCaF2:CeF3: NaF=0.985 : 0.005 : 0.01となる
ように秤量し、坩堝内に充填した。その後上記実施例と
同様にして結晶を作製したところ、多量の不純物が結晶
表面に付着した多結晶体が得られ、レーザー用試料に加
工できるような単結晶は得られなかった。
販粉末原料をモル比でLiF:(CaF2+CeF 3十NaF) :AlF3=1:
1：1、かつCaF2:CeF3: NaF=0.985 : 0.005 : 0.01となる
ように秤量し、坩堝内に充填した。その後上記実施例と
同様にして結晶を作製したところ、多量の不純物が結晶
表面に付着した多結晶体が得られ、レーザー用試料に加
工できるような単結晶は得られなかった。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年５月１２日（２０００．５．１
２）
２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】即ち、本発明のセリウムを添加したフッ化
リチウムカルシウムアルミニウム単結晶の製造方法は、
(a)原料のLiF, CaF2, AlF3, CeF3及び NaF の混合比が
モル比でLiF:(CaF2+ CeF3十NaF)：AlF3 =１〜1.02（但
し、１除く）：１：１〜1.03（但し、１除く）、かつCa
F2 : CeF3 : NaF=0.85〜0.994 : 0.05〜0.001 : 0.1〜
0.005となり、かつNaFの濃度が常にCeF3の濃度のモル比
で2倍となるように混合粉末フッ化物原料を準備し、(b)
１０-6ｔｏｒｒ以上の高真空を保ちながら、粉末フッ化
物原料を室温から５００〜１０００℃の範囲の温度まで
加熱し、炉内において原料中に含まれる水分・酸素を除
去し、(ｃ)原料を融解後、作製炉内にフロン系ガスを導
入し、融液あるいは溶液表面に発生する不純物および融
液あるいは溶液内に存在する不純物と、作製炉内のフロ
ン系ガスとを、不純物を除去するのに十分な時間反応さ
せることによって不純物を除去し、(ｄ)得られた融液あ
るいは溶液から融液成長法によってフッ化リチウムカル
シウムアルミニウム単結晶を製造することを特徴とす
る。
リチウムカルシウムアルミニウム単結晶の製造方法は、
(a)原料のLiF, CaF2, AlF3, CeF3及び NaF の混合比が
モル比でLiF:(CaF2+ CeF3十NaF)：AlF3 =１〜1.02（但
し、１除く）：１：１〜1.03（但し、１除く）、かつCa
F2 : CeF3 : NaF=0.85〜0.994 : 0.05〜0.001 : 0.1〜
0.005となり、かつNaFの濃度が常にCeF3の濃度のモル比
で2倍となるように混合粉末フッ化物原料を準備し、(b)
１０-6ｔｏｒｒ以上の高真空を保ちながら、粉末フッ化
物原料を室温から５００〜１０００℃の範囲の温度まで
加熱し、炉内において原料中に含まれる水分・酸素を除
去し、(ｃ)原料を融解後、作製炉内にフロン系ガスを導
入し、融液あるいは溶液表面に発生する不純物および融
液あるいは溶液内に存在する不純物と、作製炉内のフロ
ン系ガスとを、不純物を除去するのに十分な時間反応さ
せることによって不純物を除去し、(ｄ)得られた融液あ
るいは溶液から融液成長法によってフッ化リチウムカル
シウムアルミニウム単結晶を製造することを特徴とす
る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】本発明のセリウムを添加したフッ化リチウ
ムカルシウムアルミニウム単結晶フッ化物として計算し
モル比で(a) LiF, CaF2, AlF3, CeF3及び NaF のモル比
でLiF:(CaF2+ CeF3十NaF)：AlF3 = １〜1.02（但し、
１除く）：１：１〜1.03（但し、１除く）、かつCaF2 :
CeF3 : NaF=0.85〜0.994 : 0.05〜0.001 : 0.1〜0.005
となり、かつNaFの濃度が常にCeF3の濃度のモル比で2倍
となるを特徴とする。
ムカルシウムアルミニウム単結晶フッ化物として計算し
モル比で(a) LiF, CaF2, AlF3, CeF3及び NaF のモル比
でLiF:(CaF2+ CeF3十NaF)：AlF3 = １〜1.02（但し、
１除く）：１：１〜1.03（但し、１除く）、かつCaF2 :
CeF3 : NaF=0.85〜0.994 : 0.05〜0.001 : 0.1〜0.005
となり、かつNaFの濃度が常にCeF3の濃度のモル比で2倍
となるを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】
【発明の実施の態様】以下に、本発明のフッ化物バルク
単結晶の製造方法をより詳細に説明する。(a) 混合粉
末フッ化物原料の準備原料のLiF, CaF2, AlF3, CeF3及
び NaF の混合比がモル比でLiF:(CaF2+ CeF3＋NaF)：Al
F3 =１〜1.02（但し、１除く）：１：１〜1.03（但し、
１除く）、かつCaF2 : CeF3 : NaF=0.85〜0.994 : 0.05
〜0.001 : 0.1〜0.005となり、かつNaFの濃度が常にCeF
3の濃度のモル比で2倍となるように混合粉末フッ化物原
料を準備する。これは、原料の混合比をLiF、AlF3側に
ずらし、 CeF3を添加し、更に電荷補償のためにNaFを添
加することを意味する。上記条件を外れる場合透明でク
ラックやインクルージョン等のない単結晶はできない。
単結晶の製造方法をより詳細に説明する。(a) 混合粉
末フッ化物原料の準備原料のLiF, CaF2, AlF3, CeF3及
び NaF の混合比がモル比でLiF:(CaF2+ CeF3＋NaF)：Al
F3 =１〜1.02（但し、１除く）：１：１〜1.03（但し、
１除く）、かつCaF2 : CeF3 : NaF=0.85〜0.994 : 0.05
〜0.001 : 0.1〜0.005となり、かつNaFの濃度が常にCeF
3の濃度のモル比で2倍となるように混合粉末フッ化物原
料を準備する。これは、原料の混合比をLiF、AlF3側に
ずらし、 CeF3を添加し、更に電荷補償のためにNaFを添
加することを意味する。上記条件を外れる場合透明でク
ラックやインクルージョン等のない単結晶はできない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G077 AA02 AB01 AB10 BE02 CD10 CF10 EB01 EB05 EC08 EC10 MB02 PA06 PA11
Claims (2)
- 【請求項１】 (a)原料のLiF, CaF2, AlF3, CeF3及び N
aF の混合比がモル比でLiF:(CaF2+ CeF3十NaF)：AlF３
= １〜１．０２：１：１〜１．０３、かつCaF2: CeF
3 : NaF=0.85〜0.994 : 0.05〜0.001 : 0.1〜0.005とな
り、かつNaFの濃度が常にCeF3の濃度のモル比で2倍とな
るように混合粉末フッ化物原料を準備し、 (b)１０-6ｔｏｒｒ以上の高真空を保ちながら、粉末フッ
化物原料を室温から５００℃以上で所定の温度の範囲内
の温度まで加熱し、炉内において原料中に含まれる水分
・酸素を除去し、 (ｃ)原料を融解後、作製炉内にフロン系ガスを導入し、
融液あるいは溶液表面に発生する不純物および融液ある
いは溶液内に存在する不純物と、作製炉内のフロン系ガ
スとを、不純物を除去するのに十分な時間反応させるこ
とによって不純物を除去し、 (ｄ)得られた融液あるいは溶液から融液成長法によって
フッ化リチウムカルシウムアルミニウム単結晶を製造す
ることを特徴とするセリウムを添加したフッ化リチウム
カルシウムアルミニウム単結晶の製造方法。 - 【請求項２】 フッ化物として計算しモル比で(a) LiF,
CaF2, AlF3, CeF3及びNaF のモル比でLiF:(CaF2+ CeF3
十NaF)：AlF3 = １〜１．０２：１：１〜１．０３、か
つCaF2 : CeF3 : NaF=0.85〜0.994 : 0.05〜0.001 : 0.
1〜0.005となり、かつNaFの濃度が常にCeF3の濃度のモ
ル比で2倍となるを特徴とするセリウムを添加したフッ
化リチウムカルシウムアルミニウム単結晶。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11166708A JP3089418B1 (ja) | 1999-06-14 | 1999-06-14 | フッ化リチウムカルシウムアルミニウム単結晶およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11166708A JP3089418B1 (ja) | 1999-06-14 | 1999-06-14 | フッ化リチウムカルシウムアルミニウム単結晶およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3089418B1 JP3089418B1 (ja) | 2000-09-18 |
| JP2000351695A true JP2000351695A (ja) | 2000-12-19 |
Family
ID=15836298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11166708A Expired - Lifetime JP3089418B1 (ja) | 1999-06-14 | 1999-06-14 | フッ化リチウムカルシウムアルミニウム単結晶およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3089418B1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7060982B2 (en) | 2003-09-24 | 2006-06-13 | Hokushin Corporation | Fluoride single crystal for detecting radiation, scintillator and radiation detector using the single crystal, and method for detecting radiation |
| WO2012060381A1 (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-10 | 株式会社トクヤマ | コルキライト型結晶、中性子検出用シンチレーター及び中性子線検出器 |
| WO2012060382A1 (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-10 | 株式会社トクヤマ | 金属フッ化物結晶及び発光素子 |
| JP2019067716A (ja) * | 2017-10-05 | 2019-04-25 | トヨタ自動車株式会社 | 固体電解質 |
-
1999
- 1999-06-14 JP JP11166708A patent/JP3089418B1/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7060982B2 (en) | 2003-09-24 | 2006-06-13 | Hokushin Corporation | Fluoride single crystal for detecting radiation, scintillator and radiation detector using the single crystal, and method for detecting radiation |
| WO2012060381A1 (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-10 | 株式会社トクヤマ | コルキライト型結晶、中性子検出用シンチレーター及び中性子線検出器 |
| WO2012060382A1 (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-10 | 株式会社トクヤマ | 金属フッ化物結晶及び発光素子 |
| US8933408B2 (en) | 2010-11-02 | 2015-01-13 | Tokuyama Corporation | Colquiriite-type crystal, scintillator for neutron detection and neutron detector |
| JP5868329B2 (ja) * | 2010-11-02 | 2016-02-24 | 株式会社トクヤマ | 中性子シンチレーター |
| JP2019067716A (ja) * | 2017-10-05 | 2019-04-25 | トヨタ自動車株式会社 | 固体電解質 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3089418B1 (ja) | 2000-09-18 |
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