JPH04234001A - Radiation resisting optical product comprising single crystal diamond having high isotope purity - Google Patents
Radiation resisting optical product comprising single crystal diamond having high isotope purityInfo
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Abstract
Description
本発明は放射線抵抗性の光学製品に関するものであって
、更に詳しく言えば、特異な種類の単結晶ダイヤモンド
材料から製造された光学製品に関する。TECHNICAL FIELD This invention relates to radiation resistant optical articles, and more particularly to optical articles made from a unique type of single crystal diamond material.
【0001】最近、入射X線による損傷に対して抵抗性
を示す材料の開発に多大の関心が向けられている。かか
る材料は、レーザと共に使用するか、あるいはレーザの
一部として使用することのできる光学製品の製造に際し
て有用なものである。特に、自由電子レーザの場合には
それが顕著であって、このレーザから発生される放射線
は強力であるため、それの伝送、集束または反射が極め
て困難である。現在、かかるレーザ用の鏡は数千メート
ルの距離を置いて配置しなければならない。なぜなら、
それよりも近い位置に配置すると、鏡は不可逆的な放射
線損傷を受けるからである。[0001]Recently, much interest has been directed to the development of materials that are resistant to damage by incident X-rays. Such materials are useful in the manufacture of optical products that can be used with or as part of lasers. This is particularly the case with free electron lasers, whose radiation is so powerful that it is extremely difficult to transmit, focus or reflect it. Currently, mirrors for such lasers must be placed at distances of several thousand meters. because,
If placed closer than that, the mirror would suffer irreversible radiation damage.
【0002】同時係属米国特許出願第07/53637
1号明細書中には、現在公知の材料のうちで最高の熱伝
導率を有する単結晶ダイヤモンド組成物が開示されてい
る。これらの組成物は少なくとも99.2重量%の同位
体純度を有することを特徴とするものである。かかる組
成物については、熱伝導体、研摩材および光フィルタを
含む各種の用途が開示されている。Co-pending US Patent Application No. 07/53637
No. 1 discloses a single crystal diamond composition that has the highest thermal conductivity of any currently known material. These compositions are characterized by having an isotopic purity of at least 99.2% by weight. A variety of uses have been disclosed for such compositions, including thermal conductors, abrasives, and optical filters.
【0003】本発明は、同位体純度の高い単結晶ダイヤ
モンドが極めて高度の放射線抵抗性を有するという発見
に基づいている。一層詳しく述べれば、99.9重量%
の12Cから成る単結晶ダイヤモンドは通常の同位体純
度を有する単結晶ダイヤモンド(すなわち、98.9重
量%の12Cと1.17重量%の13Cとから成る単結
晶ダイヤモンド)について得られた値の10倍を越える
放射線損傷閾値を有することが判明したのである。The present invention is based on the discovery that single crystal diamond of high isotopic purity has an extremely high degree of radiation resistance. To be more specific, 99.9% by weight
A single-crystal diamond consisting of 12C of It was found that the radiation damage threshold was more than twice as high.
【0004】従って本発明によれば、少なくとも99.
2重量%の12Cまたは13Cから成る単結晶ダイヤモ
ンドによって構成されることを特徴とする、放射線損傷
に対して抵抗性を示す光学製品が提供される。According to the invention, therefore, at least 99.
An optical article resistant to radiation damage is provided, characterized in that it is constructed by single crystal diamond consisting of 2% by weight of 12C or 13C.
【0005】本発明の光学製品における必須の特徴の1
つは、それらの製造に際して高純度の12Cまたは13
Cから成る単結晶ダイヤモンドを使用することにある。
後記に説明されるごとく、高い化学的純度および同位体
純度を有する炭素を使用することによって得られる放射
線抵抗性の向上は、理論的考察に基づく予想を大幅に越
えるものであることが判明した。かかるダイヤモンドは
少なくとも99.2重量%の12Cまたは13Cから成
ることが必要であるが、中でも12Cから成ることが好
ましい。すなわち、他方の同位体は高々0.8重量%の
量で存在していなければならないのである。なお、少な
くとも99.9重量%の同位体純度が好適である。One essential feature of the optical product of the present invention
One is that high-purity 12C or 13
The purpose is to use single-crystal diamond made of C. As explained below, the improvement in radiation resistance obtained by using carbon with high chemical and isotopic purity was found to be significantly greater than expected based on theoretical considerations. Such diamonds must consist of at least 99.2% by weight of 12C or 13C, preferably 12C. That is, the other isotope must be present in an amount of at most 0.8% by weight. Note that an isotopic purity of at least 99.9% by weight is preferred.
【0006】同位体純度の高い単結晶ダイヤモンドを製
造するためには、様々な方法を使用することができる。
一般的に述べれば、かかる方法は(A)高純度の12C
または13Cから成るダイヤモンドを調製し、次いで(
B)高圧下で金属触媒・溶媒物質を通してダイヤモンド
種晶を含有する領域に前記ダイヤモンドを拡散させるこ
とによって前記ダイヤモンドを単結晶ダイヤモンドに転
化させる両工程から成っている。Various methods can be used to produce single crystal diamond with high isotopic purity. Generally speaking, such a method involves (A) producing highly purified 12C;
Or prepare a diamond consisting of 13C and then (
B) converting the diamond into single crystal diamond by diffusing the diamond under high pressure through a metal catalyst/solvent material into a region containing diamond seeds.
【0007】工程Aにおいては、たとえば、一酸化炭素
のごとき気体状炭素化合物が拡散率の差によって12C
同位体と13C同位体とに分離され、次いで当業界にお
いて公知の手段(たとえば、還元炎中における一酸化炭
素の燃焼)によって12C画分が固体炭素に転化される
。こうして得られた炭素を通常の条件(たとえば、高温
高圧条件またはCVD条件)の下でダイヤモンドに転化
すればよい。In step A, for example, a gaseous carbon compound such as carbon monoxide becomes 12C due to the difference in diffusivity.
The isotopes and 13C isotopes are separated and the 12C fraction is then converted to solid carbon by means known in the art (eg, combustion of carbon monoxide in a reducing flame). The carbon thus obtained may be converted to diamond under normal conditions (eg, high temperature and high pressure conditions or CVD conditions).
【0008】あるいはまた、ダイヤモンドと黒鉛との混
合物を生成するような条件下で衝撃生成法およびCVD
法にごとき方法を使用することもできる。このような方
法においては、13C同位体はダイヤモンド相中に濃縮
され、また12C同位体は黒鉛相中に濃縮される。濃縮
状態で使用し得るその他のダイヤモンド前駆物質として
は、熱分解黒鉛、非晶質またはガラス状炭素、液体炭化
水素および重合体が挙げられる。Alternatively, bombardment and CVD under conditions to produce a mixture of diamond and graphite.
Methods such as the law may also be used. In such methods, 13C isotopes are concentrated in the diamond phase and 12C isotopes are concentrated in the graphite phase. Other diamond precursors that can be used in concentrated form include pyrolytic graphite, amorphous or glassy carbon, liquid hydrocarbons, and polymers.
【0009】一般に、同位体純度の高いダイヤモンドを
調製するための最も簡便な方法は通常のCVD法である
。かかる方法においては、少なくとも1個の基体上にダ
イヤモンド層が析出させられる。その際には、ダイヤモ
ンドを析出させるために適した任意の基体材料を使用す
ることができる。かかる材料の実例としては、ホウ素、
窒化ホウ素、白金、黒鉛、モリブデン、銅、窒化アルミ
ニウム、銀、鉄、ニッケル、ケイ素、アルミナおよびシ
リカ、並びにそれらの組合せが挙げられる。中でも、金
属モリブデンから成る基体が様々な条件下で使用するの
に特に適しており、従って多くの場合において好適であ
る。[0009] Generally, the simplest method for preparing diamond with high isotopic purity is the ordinary CVD method. In such a method, a diamond layer is deposited on at least one substrate. Any substrate material suitable for depositing diamond can then be used. Examples of such materials include boron,
Included are boron nitride, platinum, graphite, molybdenum, copper, aluminum nitride, silver, iron, nickel, silicon, alumina and silica, and combinations thereof. Among these, substrates made of metallic molybdenum are particularly suitable for use under various conditions and are therefore preferred in many cases.
【0010】基体上にダイヤモンドを析出させる化学蒸
着法は公知であるから、その詳細をここで繰返す必要は
あるまい。簡単に述べれば、化学蒸着法は水素と炭化水
素(通例はメタン)との混合物を高いエネルギーで活性
化することを必要とする。その結果、水素ガスは原子状
水素に転化され、次いでそれが炭化水素と反応して元素
状炭素を生成する。その後、かかる炭素が基体上にダイ
ヤモンドとして析出する。上記の活性化は、分子状水素
から原子状水素を生成するための高エネルギー活性化を
もたらす通常の手段によって達成することができる。か
かる手段としては、通例は加熱フィラメントから成る熱
的手段、火炎手段、直流放電手段、およびマイクロ波や
高周波などを含む電磁波手段が挙げられる。Chemical vapor deposition methods for depositing diamond on substrates are well known and there is no need to repeat the details here. Briefly, chemical vapor deposition requires activating a mixture of hydrogen and a hydrocarbon (usually methane) with high energy. As a result, hydrogen gas is converted to atomic hydrogen, which then reacts with hydrocarbons to produce elemental carbon. Such carbon is then deposited as diamond on the substrate. The above activation can be accomplished by conventional means providing high energy activation to generate atomic hydrogen from molecular hydrogen. Such means include thermal means, usually consisting of heated filaments, flame means, direct current discharge means, and electromagnetic wave means, including microwaves, radio frequencies, and the like.
【0011】本発明の目的にとっては、熱的方法、とり
わけ加熱フィラメントを含む1個以上の抵抗加熱素子を
使用する熱的方法(すなわち、フィラメント法)が好適
である場合が多い。かかる方法においては、フィラメン
トは金属タングステン、タンタル、モリブデンまたはレ
ニウムから成るのが通例である。中でも、価格が比較的
安くかつフィラメントとしての適性に優れている点から
見て、タングステンが好適である場合が多い。フィラメ
ントの直径は通例約0.2〜1.0mmの範囲内にあれ
ばよいが、約0.8mmの直径がしばしば好適である。
フィラメントと基体との距離は、一般に5〜10mm程
度である。For purposes of the present invention, thermal methods are often preferred, particularly those using one or more resistive heating elements including a heating filament (ie, filament methods). In such methods, the filament typically consists of metal tungsten, tantalum, molybdenum or rhenium. Among these, tungsten is often preferred because it is relatively cheap and has excellent suitability as a filament. The filament diameter typically ranges from about 0.2 to 1.0 mm, although a diameter of about 0.8 mm is often preferred. The distance between the filament and the substrate is generally about 5 to 10 mm.
【0012】通例、上記のフィラメントは少なくとも約
2000℃の温度に加熱され、また基体の最適温度は9
00〜1000℃の範囲内にある。反応室内の圧力は約
760Torrまで(通例は10Torr程度)の値に
維持される。水素−炭化水素混合物は、一般に、それの
全体積を基準として約2容量%までの量で炭化水素を含
有している。ダイヤモンド製造のためのCVD法の実例
に関しては、本発明の所有権者によって所有された同時
係属米国特許出願第07/389210および07/3
89212号の明細書を参照されたい。Typically, the filament described above is heated to a temperature of at least about 2000°C, and the optimum temperature of the substrate is 90°C.
It is within the range of 00 to 1000°C. The pressure within the reaction chamber is maintained at a value of up to about 760 Torr (usually around 10 Torr). The hydrogen-hydrocarbon mixture generally contains hydrocarbons in an amount up to about 2% by volume, based on its total volume. For illustrations of CVD methods for diamond production, see co-pending U.S. Patent Application Nos. 07/389,210 and 07/3, owned by the owner of the present invention.
See the specification of No. 89212.
【0013】かかるCVD法を採用する場合には、高い
同位体純度を有する炭化水素が使用される。それの汚染
を防止するため、天然の炭素を不純物として含有しない
ような装置を使用することが不可欠である。かかる目的
のためには、反応室は実質的に炭素を溶解し得ない材料
から作製されていることが必要である。このような材料
の代表例は石英および銅である。[0013] When employing such a CVD method, a hydrocarbon having high isotopic purity is used. In order to prevent its contamination, it is essential to use equipment that does not contain natural carbon as an impurity. For such purposes, it is necessary that the reaction chamber be made of a material that is substantially incapable of dissolving carbon. Typical examples of such materials are quartz and copper.
【0014】CVD法に従って基体上に析出させられる
ダイヤモンド層の厚さは特に重要でない。一般的に述べ
れば、少なくとも所望の大きさの単結晶を製造するため
に必要なだけのダイヤモンドを析出させることが好都合
である。勿論、複数の結晶を製造する目的に使用するた
め、より多量のダイヤモンドを調製することも差支えな
い。The thickness of the diamond layer deposited on the substrate according to the CVD method is not particularly critical. Generally speaking, it is advantageous to deposit at least as much diamond as is necessary to produce a single crystal of the desired size. Of course, a larger amount of diamond may be prepared for use in producing multiple crystals.
【0015】後記のごとき高圧手段により、CVD法に
従って得られた平板、薄板または破片状のダイヤモンド
を熱伝導率の高いダイヤモンドに直接に転化させること
も可能である。しかしながら、本発明の方法を最も効率
的に実施するには、同位体純度の高いダイヤモンドを先
ず粉砕するのがよい。[0015] It is also possible to directly convert diamond in the form of flat plates, thin plates or fragments obtained according to the CVD method into diamond with high thermal conductivity by high-pressure means as described below. However, to most efficiently carry out the method of the present invention, it is preferable to first grind diamond with high isotopic purity.
【0016】かかる粉砕は、破砕や粉末化のごとき当業
界において公知の手段によって達成することができる。
十分な程度の粉砕が達成されさえすれば、ダイヤモンド
の粒度は特に重要でない。なお、当業界において「ダイ
ヤモンドグリット」として知られる形態が適当である。Such comminution can be accomplished by means known in the art, such as crushing or pulverization. The particle size of the diamond is not particularly important as long as a sufficient degree of comminution is achieved. Note that a form known in the art as "diamond grit" is suitable.
【0017】単結晶ダイヤモンドを生成させるための工
程Bは、工程Aにおいて得られた同位体純度の高いダイ
ヤモンドを原料として使用する点を除けば従来通りのも
のである。黒鉛またはその他の炭素同素体ではなくダイ
ヤモンドを原料として使用することによって2つの利点
が得られる。すなわち、容易に入手し得る同位体純度の
高い材料を使用することができると共に、黒鉛およびそ
の他の炭素同素体をダイヤモンドに転化させる際に見ら
れる体積の収縮が回避される結果、一様な組織を有する
高品質の単結晶ダイヤモンドを製造することができるの
である。Step B for producing single crystal diamond is conventional except that the diamond with high isotopic purity obtained in Step A is used as a raw material. There are two advantages to using diamond as a raw material rather than graphite or other carbon allotropes. This means that readily available isotopically pure materials can be used, and the volume shrinkage seen when converting graphite and other carbon allotropes to diamond is avoided, resulting in a uniform texture. This makes it possible to produce high-quality single-crystal diamond.
【0018】高圧下で単結晶ダイヤモンドを製造する方
法も当業界において公知であるから、それの詳しい説明
は必要でないように思われる。かかる方法の一般的な説
明は、たとえば、「エンサイクロペディア・オブ・フィ
ジカル・サイエンス、アンド・テクノロジー(Ency
clopedia of Physical Scie
nce & Technology) 」第6巻(アカ
デミック・プレス社、1987年)の492〜506頁
、ストロング(Strong)著「ザ・フィジックス・
ティーチャー(The Physics Teache
r) 」(1975年1月)の7〜13頁、並びに米国
特許第4073380および4082185号の明細書
を参照されたい。かかる方法においては、一般に、50
000〜60000気圧程度の圧力および約1300〜
1500℃の範囲内の温度の下で、原料として使用され
る炭素が金属触媒・溶媒物質の液浴を通して拡散させら
れる。その際には、転化させるべき材料と(結晶成長を
開始させるためのダイヤモンド種晶を含む)析出領域と
の間に通例約50℃の負の温度勾配を維持することが好
ましい。[0018] Processes for producing single-crystal diamond under high pressure are also well known in the art, so a detailed explanation thereof does not seem necessary. A general description of such methods can be found, for example, in the Encyclopedia of Physical Sciences, and Technology.
Clopedia of Physical Science
nce & Technology), Volume 6 (Academic Press, 1987), pp. 492-506, Strong, “The Physics
The Physics Teach
r)'' (January 1975), pages 7-13, and the specifications of U.S. Pat. Nos. 4,073,380 and 4,082,185. In such methods, generally 50
Pressure of about 000~60000 atm and about 1300~
At temperatures in the range of 1500°C, the carbon used as feedstock is diffused through a liquid bath of metal catalyst-solvent material. In this case, it is preferred to maintain a negative temperature gradient, typically of about 50° C., between the material to be converted and the precipitation region (which contains diamond seeds for initiating crystal growth).
【0019】工程Bにおいて有用な触媒・溶媒物質は当
業界において公知である。その実例としては、鉄、鉄と
ニッケル、アルミニウム、ニッケル−コバルト、ニッケ
ル−アルミニウムまたはニッケル−コバルト−アルミニ
ウムとの混合物、およびニッケルとアルミニウムとの混
合物が挙げられる。多くの場合、単結晶ダイヤモンドを
製造するためには鉄−アルミニウム混合物が好適である
。中でも、本発明の目的にとっては95重量%の鉄と5
重量%のアルミニウムとの混合物が特に好適である。Catalyst/solvent materials useful in Step B are known in the art. Examples include iron, mixtures of iron with nickel, aluminum, nickel-cobalt, nickel-aluminum or nickel-cobalt-aluminum, and mixtures of nickel and aluminum. Iron-aluminum mixtures are often preferred for producing single crystal diamond. Among them, for the purpose of the present invention, 95% by weight of iron and 5% by weight are preferred.
Mixtures with % by weight aluminum are particularly preferred.
【0020】単結晶ダイヤモンドを製造した後、種晶に
由来する部分を研摩によって除去することが好ましい場
合が多い。[0020] After producing the single crystal diamond, it is often preferable to remove the portion originating from the seed crystal by polishing.
【0021】同位体純度の高い単結晶ダイヤモンドの製
造方法を一層詳しく説明するため、以下に実施例を示す
。先ず最初に、CVD法に従い、実質的な量の炭素を溶
解しない石英および銅から作製された反応室内において
モリブデン基体上にダイヤモンド層を析出させた。基体
は、直径約0.8mmのタングステンフィラメントと平
行な平面内において、該フィラメントから8〜9mmの
距離を置いて垂直に配置された。反応室を約10Tor
rの圧力にまで排気し、かつ電流の供給によってフィラ
メントを約2000℃に加熱した後、98.5容量%の
水素と1.5容量%のメタンとの混合物を反応室内に流
した。
使用したメタンは実質的に不純物を含まず、かつそれの
99.9%は12C同位体を含有していた。こうして得
られたダイヤモンドを取出して質量分析を行ったところ
、それに含まれる炭素の99.91%は12Cであるこ
とが判明した。[0021] In order to explain in more detail the method for producing single-crystal diamond with high isotopic purity, examples are shown below. First, a diamond layer was deposited on a molybdenum substrate according to a CVD method in a reaction chamber made of quartz and copper, which do not dissolve substantial amounts of carbon. The substrate was placed perpendicularly in a plane parallel to a tungsten filament of approximately 0.8 mm diameter at a distance of 8-9 mm from the filament. The reaction chamber is heated to about 10 Torr.
After evacuation to a pressure of r and heating the filament to approximately 2000° C. by supplying an electric current, a mixture of 98.5% by volume hydrogen and 1.5% by volume methane was flowed into the reaction chamber. The methane used was virtually free of impurities and contained 99.9% of the 12C isotope. When the diamond thus obtained was taken out and subjected to mass spectrometry, it was found that 99.91% of the carbon contained therein was 12C.
【0022】上記のごとき同位体純度の高いCVDダイ
ヤモンドを破砕して粉末化し、そして高温高圧条件下で
単結晶ダイヤモンドを成長させるための炭素源として使
用した。詳しく述べれば、52000気圧の圧力および
1400℃の温度下で通常のベルト装置を使用した。そ
の際には、95重量%の鉄と5重量%のアルミニウムと
の混合物を触媒・溶媒物質として使用した。成長を開始
させるために通常の同位体比を有する小さな(0.00
5カラットの)単結晶ダイヤモンド種晶を使用し、また
CVDダイヤモンドと種晶との間には約50℃の負の温
度勾配を維持した。このような処理を0.95カラット
の単結晶ダイヤモンドが得られるまで継続した。分析の
結果、それに含まれる炭素の99.93%は12C同位
体であることが判明した。このダイヤモンドを標準的な
ダイヤモンド研摩機上において研摩することによって種
晶を除去した。The CVD diamond with high isotopic purity as described above was crushed into powder and used as a carbon source for growing single crystal diamond under high temperature and high pressure conditions. Specifically, a conventional belt apparatus was used at a pressure of 52000 atmospheres and a temperature of 1400°C. A mixture of 95% by weight iron and 5% by weight aluminum was used as catalyst/solvent material. A small (0.00
A 5 carat) single crystal diamond seed crystal was used and a negative temperature gradient of approximately 50°C was maintained between the CVD diamond and the seed crystal. This process was continued until a 0.95 carat single crystal diamond was obtained. Analysis revealed that 99.93% of the carbon contained in it was the 12C isotope. The seeds were removed by polishing the diamond on a standard diamond polisher.
【0023】上記のごとくにして製造された単結晶ダイ
ヤモンドの放射線抵抗性が極めて高いことは、それの表
面を変調アルゴンイオンレーザビームで衝撃した場合に
発生する熱波を蜃気楼として検出することによってそれ
の熱伝導率を測定する際に見出された。かかる測定のた
めには、先ず最初に、ダイヤモンドの表面上にレーザ吸
収フィルムを設置することが必要であった。天然のII
a型ダイヤモンドの場合、これは193nmの波長で動
作するアルゴン−フッ素エキシマレーザの作用によって
達成された。すなわち、かかるレーザを用いて表面を黒
鉛化することにより、厚さ約60nmの黒鉛層が形成さ
れた。
かかる天然ダイヤモンドのレーザ損傷閾値は300ミリ
ジュール/cm2 であることが判明した。同位体純度
の高いダイヤモンドの表面を黒鉛化しようとする同様な
試みを行ったが、レーザのフルエンスを10倍に増加さ
せた場合でもそれは成功しなかった。このように、同位
体純度の高いダイヤモンドのレーザ損傷閾値は3000
ミリジュール/cm2 よりも大きかったのである。The extremely high radiation resistance of the single-crystal diamond produced as described above has been demonstrated by detecting the heat waves generated as a mirage when its surface is bombarded with a modulated argon ion laser beam. was discovered when measuring the thermal conductivity of For such measurements, it was first necessary to place a laser-absorbing film on the surface of the diamond. natural II
In the case of a-type diamond, this was achieved by the action of an argon-fluorine excimer laser operating at a wavelength of 193 nm. That is, by graphitizing the surface using such a laser, a graphite layer with a thickness of about 60 nm was formed. The laser damage threshold for such natural diamonds was found to be 300 millijoules/cm2. Similar attempts to graphitize the surface of isotopically pure diamond were unsuccessful even when the laser fluence was increased tenfold. Thus, the laser damage threshold for diamond with high isotopic purity is 3000
It was larger than millijoules/cm2.
【0024】ダイヤモンドに関する理論的考察によれば
、本発明の光学製品の高いレーザ損傷閾値は約150〜
220nmの範囲内において認められることがわかる。
なお、ダイヤモンド製品中における励起電子とフォノン
との相互作用の種類によっては、150nmより低い波
長において閾値の向上が認められることもあり得る。According to theoretical considerations regarding diamond, the high laser damage threshold of the optical article of the present invention is approximately 150 ~
It can be seen that it is observed within the range of 220 nm. Note that depending on the type of interaction between excited electrons and phonons in the diamond product, an improvement in the threshold value may be observed at wavelengths lower than 150 nm.
【0025】本発明の光学製品としては、放射線(とり
わけ、レーザから放射される光線)を入射させるために
使用される窓、レンズ、回折格子および鏡が挙げられる
。それらは、レーザ光源から約5メートルまたはそれ以
下の距離に配置された光学製品によって光線が集束また
は反射されることのある自由電子レーザの場合に特に有
用である。Optical articles of the present invention include windows, lenses, diffraction gratings, and mirrors used to admit radiation (particularly light emitted from lasers). They are particularly useful in the case of free electron lasers, where the light beam may be focused or reflected by optical products located at a distance of about 5 meters or less from the laser source.
【0026】レーザ用の活性材料としてダイヤモンドが
使用されることも公知である。従って、同位体純度の高
いダイヤモンドを活性材料として使用するレーザが本発
明のもう1つの側面を成している。It is also known to use diamond as an active material for lasers. Accordingly, lasers that use isotopically pure diamond as the active material form another aspect of the invention.
【0027】本発明の光学製品は、ダイヤモンド材料を
使用した点を除けば従来通りの構造を有している。それ
故、それらは当業界において公知の方法によって製造す
ることができるのである。The optical article of the present invention has a conventional construction except for the use of diamond material. Therefore, they can be manufactured by methods known in the art.
Claims (13)
たは13Cから成る単結晶ダイヤモンドによって構成さ
れることを特徴とする、放射線損傷に対して抵抗性を示
す光学製品。1. An optical article resistant to radiation damage, characterized in that it is composed of single crystal diamond consisting of at least 99.2% by weight of 12C or 13C.
99.2重量%の12Cから成る請求項1記載の光学製
品。2. The optical article of claim 1, wherein said single crystal diamond comprises at least 99.2% by weight 12C.
学製品。3. The optical product according to claim 2, which is a window for a laser.
学製品。4. The optical product according to claim 2, which is a mirror for a laser.
の光学製品。5. The optical product according to claim 2, which is a lens for laser.
載の光学製品。6. The optical product according to claim 2, which is a diffraction grating for a laser.
載の光学製品。7. The optical article of claim 2, which is an active material for a laser.
99.9重量%の12Cから成る請求項2記載の光学製
品。8. The optical article of claim 2, wherein said single crystal diamond comprises at least 99.9% by weight 12C.
学製品。9. The optical product according to claim 8, which is a window for a laser.
光学製品。10. The optical product according to claim 8, which is a mirror for a laser.
載の光学製品。11. The optical product according to claim 8, which is a lens for a laser.
記載の光学製品。Claim 12: Claim 8, which is a diffraction grating for a laser.
Optical products listed.
記載の光学製品。13. Claim 8, which is an active material for a laser.
Optical products listed.
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