JPH1112099A - 合成コランダムの接合方法及び合成コランダムセルの製造方法 - Google Patents
合成コランダムの接合方法及び合成コランダムセルの製造方法Info
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- JPH1112099A JPH1112099A JP16677597A JP16677597A JPH1112099A JP H1112099 A JPH1112099 A JP H1112099A JP 16677597 A JP16677597 A JP 16677597A JP 16677597 A JP16677597 A JP 16677597A JP H1112099 A JPH1112099 A JP H1112099A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 接合面に干渉縞のない合成コランダムセルを
得る。 【解決手段】 押え治具にて押圧した部分においては、
スペーサ４，４の一端側下面と透光板５の上面とはオプ
ティカルコンタクト状態１１となり、これ以外の部分に
おいては、スペーサ４，４の下面と透光板５の上面との
間に空気層が介在して干渉縞１２が形成される。
得る。 【解決手段】 押え治具にて押圧した部分においては、
スペーサ４，４の一端側下面と透光板５の上面とはオプ
ティカルコンタクト状態１１となり、これ以外の部分に
おいては、スペーサ４，４の下面と透光板５の上面との
間に空気層が介在して干渉縞１２が形成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は合成コランダムの接
合方法とこの接合方法を利用した合成コランダムセルの
製造方法に関する。
合方法とこの接合方法を利用した合成コランダムセルの
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】六方晶系の合成コランダム（合成サファ
イア）は、硬度、透光性及び耐薬品性に優れているた
め、例えば微粒子計に組み込むフローセル等として用い
られている。
イア）は、硬度、透光性及び耐薬品性に優れているた
め、例えば微粒子計に組み込むフローセル等として用い
られている。
【０００３】上記の合成コランダムからなる製品を製造
するには、所定寸法に切り出した合成コランダム片を接
合することになるが、合成コランダム片のような単結晶
体にあっては、結晶の方向によって熱膨張係数が異なる
ので、単に接合しただけでは剥離が生じやすい。
するには、所定寸法に切り出した合成コランダム片を接
合することになるが、合成コランダム片のような単結晶
体にあっては、結晶の方向によって熱膨張係数が異なる
ので、単に接合しただけでは剥離が生じやすい。
【０００４】そこで、特公平５−７９６４０号公報に
は、互いに接合される合成コランダム片の接合される面
を赤色光波長のλ／８まで研磨し、次いで組入れ治具を
用いて合成コランダム片同士を結晶同平面、同稜、同
軸、同軸角に一致させて重ね合わせ、この状態で微小圧
力をかけて互いに接合される合成コランダム片の境界面
（接合面）の干渉縞を完全に消滅させ、この後、１２０
０℃で加熱して一体同化させる内容が提案されている。
は、互いに接合される合成コランダム片の接合される面
を赤色光波長のλ／８まで研磨し、次いで組入れ治具を
用いて合成コランダム片同士を結晶同平面、同稜、同
軸、同軸角に一致させて重ね合わせ、この状態で微小圧
力をかけて互いに接合される合成コランダム片の境界面
（接合面）の干渉縞を完全に消滅させ、この後、１２０
０℃で加熱して一体同化させる内容が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した方法にあって
は、合成コランダムの接合される面を赤色光波長のλ／
８まで研磨し、組入れ治具を用いて合成コランダム片同
士を結晶同平面、同稜、同軸、同軸角に一致させて重ね
合わせ、微小圧力をかけて互いに接合される合成コラン
ダム片の境界面に存在する干渉縞を消すようにしている
が、実際には、合成コランダム片の形状によってはλ／
８まで研磨することは難しく、また、微小圧力をかけた
だけでは干渉縞を完全に消すことはできず、一部に干渉
縞が残ってしまう。そして、合成コランダム片同士を結
晶同平面、同稜、同軸、同軸角に完全に一致させるの
は、極めて難しい。
は、合成コランダムの接合される面を赤色光波長のλ／
８まで研磨し、組入れ治具を用いて合成コランダム片同
士を結晶同平面、同稜、同軸、同軸角に一致させて重ね
合わせ、微小圧力をかけて互いに接合される合成コラン
ダム片の境界面に存在する干渉縞を消すようにしている
が、実際には、合成コランダム片の形状によってはλ／
８まで研磨することは難しく、また、微小圧力をかけた
だけでは干渉縞を完全に消すことはできず、一部に干渉
縞が残ってしまう。そして、合成コランダム片同士を結
晶同平面、同稜、同軸、同軸角に完全に一致させるの
は、極めて難しい。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
本発明に係る合成コランダムの接合方法は、互いに接合
される合成コランダム片の所定の面を研磨した後、結晶
同平面、同稜、同軸、同軸角に完全に一致させることな
く研磨した面を合せて一端側を押圧することで、合成コ
ランダム片同士の接触面の一端側をオプティカルコンタ
クト状態とし、且つ接触面の残りの部分に干渉縞が生じ
る状態とし、この状態で合成コランダムの融点以下の温
度で加熱して、合成コランダム片同士の接触面全面をオ
プティカルコンタクト状態とするようにした。
本発明に係る合成コランダムの接合方法は、互いに接合
される合成コランダム片の所定の面を研磨した後、結晶
同平面、同稜、同軸、同軸角に完全に一致させることな
く研磨した面を合せて一端側を押圧することで、合成コ
ランダム片同士の接触面の一端側をオプティカルコンタ
クト状態とし、且つ接触面の残りの部分に干渉縞が生じ
る状態とし、この状態で合成コランダムの融点以下の温
度で加熱して、合成コランダム片同士の接触面全面をオ
プティカルコンタクト状態とするようにした。
【０００７】また、本発明に係る合成コランダムセルの
製造方法は、以下の第１〜第６の工程からなる。 第１工程 合成コランダムの結晶ブロックからスペーサ及び透光板
を切り出す。 第２工程 切り出したスペーサの少なくとも上下面と一側面を研磨
するとともに、透光板の少なくとも上下面を研磨する。 第３工程 透光板の研磨した上面に一対のスペーサを間隔をあけて
セットするとともに、一対のスペーサの一端部を上方か
ら透光板に押し付けることで、スペーサの一端部と透光
板の上面とをオプティカルコンタクト状態とし、スペー
サの残りの部分と透光板の上面との接触面には干渉縞が
発生する状態とする。 第４工程 第３工程で得られた積層体を合成コランダムの融点以下
の温度で加熱して、スペーサと透光板との接触面全面を
オプティカルコンタクト状態とする。 第５工程 第４工程で得られた積層体の一対のスペーサの上に別の
透光板をセットし、この別の透光板の一端部をスペーサ
に押し付けることで、当該別の透光板の一端部とスペー
サの上面とをオプティカルコンタクト状態とし、且つ当
該別の透光板の残りの部分とスペーサの上面との接触面
には干渉縞が発生する状態とする。 第６工程 第５工程で得られた積層体を合成コランダムの融点以下
の温度で加熱して、スペーサと透光板との接触面全面を
オプティカルコンタクト状態とする。
製造方法は、以下の第１〜第６の工程からなる。 第１工程 合成コランダムの結晶ブロックからスペーサ及び透光板
を切り出す。 第２工程 切り出したスペーサの少なくとも上下面と一側面を研磨
するとともに、透光板の少なくとも上下面を研磨する。 第３工程 透光板の研磨した上面に一対のスペーサを間隔をあけて
セットするとともに、一対のスペーサの一端部を上方か
ら透光板に押し付けることで、スペーサの一端部と透光
板の上面とをオプティカルコンタクト状態とし、スペー
サの残りの部分と透光板の上面との接触面には干渉縞が
発生する状態とする。 第４工程 第３工程で得られた積層体を合成コランダムの融点以下
の温度で加熱して、スペーサと透光板との接触面全面を
オプティカルコンタクト状態とする。 第５工程 第４工程で得られた積層体の一対のスペーサの上に別の
透光板をセットし、この別の透光板の一端部をスペーサ
に押し付けることで、当該別の透光板の一端部とスペー
サの上面とをオプティカルコンタクト状態とし、且つ当
該別の透光板の残りの部分とスペーサの上面との接触面
には干渉縞が発生する状態とする。 第６工程 第５工程で得られた積層体を合成コランダムの融点以下
の温度で加熱して、スペーサと透光板との接触面全面を
オプティカルコンタクト状態とする。
【０００８】前記合成コランダムセルの製造方法の第１
工程では、合成コランダムの結晶ブロックは円柱状をな
し、この円柱状の結晶ブロックからスペーサ用の円板と
透光板用の円板とを切り出し、これらスペーサ用の円板
及び透光板用の円板からスペーサ及び透光板を切り出す
ようにすることが可能である。
工程では、合成コランダムの結晶ブロックは円柱状をな
し、この円柱状の結晶ブロックからスペーサ用の円板と
透光板用の円板とを切り出し、これらスペーサ用の円板
及び透光板用の円板からスペーサ及び透光板を切り出す
ようにすることが可能である。
【０００９】前記合成コランダムセルの製造方法の第２
工程では、研磨精度を約λ／４（λは赤色光の波長）と
することが好ましい。
工程では、研磨精度を約λ／４（λは赤色光の波長）と
することが好ましい。
【００１０】前記合成コランダムセルの製造方法の第５
工程では、一対のスペーサの上面を研磨してスペーサの
厚みを調整した後に、スペーサの上に別の透光板をセッ
トするようにしてもよい。
工程では、一対のスペーサの上面を研磨してスペーサの
厚みを調整した後に、スペーサの上に別の透光板をセッ
トするようにしてもよい。
【００１１】また、前記合成コランダムセルの製造方法
の第３工程及び第５工程では、スペーサと透光板とを積
層するにあたり、結晶の軸、稜線及び軸角のずれを５°
以内にするのが好ましい。
の第３工程及び第５工程では、スペーサと透光板とを積
層するにあたり、結晶の軸、稜線及び軸角のずれを５°
以内にするのが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。尚、実施例としては合成コラ
ンダムセルの製造について説明する。先ず、図１に示す
ように、円柱状の合成コランダムの結晶ブロック１を軸
線と直交する方向に切断して、スペーサ用の円板２とこ
のスペーサ用の円板２とは厚さの異なる透光板用の円板
３を切り出す。
図面に基づいて説明する。尚、実施例としては合成コラ
ンダムセルの製造について説明する。先ず、図１に示す
ように、円柱状の合成コランダムの結晶ブロック１を軸
線と直交する方向に切断して、スペーサ用の円板２とこ
のスペーサ用の円板２とは厚さの異なる透光板用の円板
３を切り出す。
【００１３】次いで、図２に示すように、スペーサ用の
円板２からスペーサ４を切り出し、透光板用の円板３か
ら透光板５を切り出す。
円板２からスペーサ４を切り出し、透光板用の円板３か
ら透光板５を切り出す。
【００１４】この後、図３に示すように、スペーサ４の
上下面４ａ，４ｂ及びフローセルの孔を形成する側面４
ｃをλ／４の平滑度となるように研磨する。ここで、λ
は赤色光の波長であり、λ／４は約１．２７μｍであ
る。尚、スペーサ４の上面４ａについては、後にスペー
サ４の厚みを調整するために研磨するので、この段階で
は研磨しなくともよい。
上下面４ａ，４ｂ及びフローセルの孔を形成する側面４
ｃをλ／４の平滑度となるように研磨する。ここで、λ
は赤色光の波長であり、λ／４は約１．２７μｍであ
る。尚、スペーサ４の上面４ａについては、後にスペー
サ４の厚みを調整するために研磨するので、この段階で
は研磨しなくともよい。
【００１５】また、透光板５については、上下面５ａ，
５ｂをλ／４の平滑度となるように研磨する。そして、
図４に示すように、透光板５の上面に一対のスペーサ
４，４を間隔をあけて載置し積層体６とする。
５ｂをλ／４の平滑度となるように研磨する。そして、
図４に示すように、透光板５の上面に一対のスペーサ
４，４を間隔をあけて載置し積層体６とする。
【００１６】この後、図５に示すように、治具台７上の
直交する位置決めブロック８，９に前記積層体６を突き
当て、更に一対のスペーサ４，４の一端側を押え治具１
０にて押圧する。
直交する位置決めブロック８，９に前記積層体６を突き
当て、更に一対のスペーサ４，４の一端側を押え治具１
０にて押圧する。
【００１７】この操作によって、側面図である図６に示
すように、スペーサ４，４の一端側下面と透光板５の上
面とは密着し、スペーサ４，４の他端側下面と透光板５
の上面とは僅かな隙間ｇが生じる。ここで、図６は説明
を分りやすくするため隙間ｇを誇張して描いているが、
実際には隙間ｇを視認することは困難である。
すように、スペーサ４，４の一端側下面と透光板５の上
面とは密着し、スペーサ４，４の他端側下面と透光板５
の上面とは僅かな隙間ｇが生じる。ここで、図６は説明
を分りやすくするため隙間ｇを誇張して描いているが、
実際には隙間ｇを視認することは困難である。
【００１８】図７は上記の積層体６の平面図であり、押
え治具１０にて押圧した部分においては、スペーサ４，
４の一端側下面と透光板５の上面とはオプティカルコン
タクト状態１１となり、これ以外の部分においては、ス
ペーサ４，４の下面と透光板５の上面との間に空気層が
介在して干渉縞１２が形成される。
え治具１０にて押圧した部分においては、スペーサ４，
４の一端側下面と透光板５の上面とはオプティカルコン
タクト状態１１となり、これ以外の部分においては、ス
ペーサ４，４の下面と透光板５の上面との間に空気層が
介在して干渉縞１２が形成される。
【００１９】上記したように、スペーサ４，４と透光板
５とが一部においてオプティカルコンタクト状態にある
と、当該部分において物理吸着し、積層体６はその形状
を維持し得る。そこで、積層体６を炉の中に入れ、合成
コランダムの融点２０３０℃よりも低い温度、例えば１
３００℃にて加熱する。すると、スペーサ４の下面と透
光板５の上面との間に存在していた溶剤が揮発するにつ
れ干渉縞１２がなくなり、スペーサ４と透光板５との接
触面全面がオプティカルコンタクト状態になる。
５とが一部においてオプティカルコンタクト状態にある
と、当該部分において物理吸着し、積層体６はその形状
を維持し得る。そこで、積層体６を炉の中に入れ、合成
コランダムの融点２０３０℃よりも低い温度、例えば１
３００℃にて加熱する。すると、スペーサ４の下面と透
光板５の上面との間に存在していた溶剤が揮発するにつ
れ干渉縞１２がなくなり、スペーサ４と透光板５との接
触面全面がオプティカルコンタクト状態になる。
【００２０】この後、炉から積層体６を取り出し、図８
に示すようにスペーサ４，４の上面をλ／４の平滑度と
なるように研磨するとともに、スペーサ４，４の厚み調
整を行なう。
に示すようにスペーサ４，４の上面をλ／４の平滑度と
なるように研磨するとともに、スペーサ４，４の厚み調
整を行なう。
【００２１】そして、図９に示すように厚み調整が終了
したスペーサ４，４の上に別の透光板１３を載置し、筒
体１４を形成する。この後、透光板１３の一端側を前記
と同様にして押え治具１０にて押圧し、スペーサ４，４
の上面と透光板１３の下面の接触面のうち、一端側をオ
プティカルコンタクト状態とし、残りの接触面には干渉
縞が生じる状態とする。
したスペーサ４，４の上に別の透光板１３を載置し、筒
体１４を形成する。この後、透光板１３の一端側を前記
と同様にして押え治具１０にて押圧し、スペーサ４，４
の上面と透光板１３の下面の接触面のうち、一端側をオ
プティカルコンタクト状態とし、残りの接触面には干渉
縞が生じる状態とする。
【００２２】この後、前記と同様にして筒体１４を炉の
中に入れ加熱することで、スペーサ４，４の上面と透光
板１３の下面の接触面の前面をオプティカルコンタクト
状態とする。
中に入れ加熱することで、スペーサ４，４の上面と透光
板１３の下面の接触面の前面をオプティカルコンタクト
状態とする。
【００２３】次いで筒体１４を炉から取り出し、図１０
（ａ）及び（ｂ）に示すように、筒体１４の両端面にテ
ーパ加工を施すことで、目的とする合成コランダム製フ
ローセルが得られる。
（ａ）及び（ｂ）に示すように、筒体１４の両端面にテ
ーパ加工を施すことで、目的とする合成コランダム製フ
ローセルが得られる。
【００２４】実施例にあっては、スペーサ４の下面と透
光板５の上面との加熱接合と、スペーサ４の上面と透光
板１３の下面との加熱接合とを別々の工程で行なうよう
にしたが、同時に行なうことも可能である。
光板５の上面との加熱接合と、スペーサ４の上面と透光
板１３の下面との加熱接合とを別々の工程で行なうよう
にしたが、同時に行なうことも可能である。
【００２５】更に、実施例としては、本発明に係る合成
コランダムの接合方法を合成コランダムセルの製造方法
に応用した例を示したが、合成コランダムセル以外の製
品を製造する場合にも本発明に係る合成コランダムの接
合方法を適用できるのは勿論である。
コランダムの接合方法を合成コランダムセルの製造方法
に応用した例を示したが、合成コランダムセル以外の製
品を製造する場合にも本発明に係る合成コランダムの接
合方法を適用できるのは勿論である。
【００２６】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明に係る合
成コランダムの接合方法によれば、互いに接合される合
成コランダム片を合せて接合するにあたり、当該合せた
部分の一端側のみを押圧し、この一端側をオプティカル
コンタクト状態とし、且つ接触面の残りの部分に干渉縞
が生じる状態とし、この状態で合成コランダムの融点以
下の温度で加熱することで、接触面全面をオプティカル
コンタクト状態にすることができる。
成コランダムの接合方法によれば、互いに接合される合
成コランダム片を合せて接合するにあたり、当該合せた
部分の一端側のみを押圧し、この一端側をオプティカル
コンタクト状態とし、且つ接触面の残りの部分に干渉縞
が生じる状態とし、この状態で合成コランダムの融点以
下の温度で加熱することで、接触面全面をオプティカル
コンタクト状態にすることができる。
【００２７】また、上記の合成コランダムの接合方法を
利用した本発明に係る合成コランダムセルの製造方法に
よれば、接合面に干渉縞のないセルが得られ、しかも、
この合成コランダムセルを製造するにあたって、稜、
軸、軸角が一致せず５°程度ずれていても、光学的に問
題のないセルが得られる。
利用した本発明に係る合成コランダムセルの製造方法に
よれば、接合面に干渉縞のないセルが得られ、しかも、
この合成コランダムセルを製造するにあたって、稜、
軸、軸角が一致せず５°程度ずれていても、光学的に問
題のないセルが得られる。
【図１】合成コランダムの結晶ブロックからスペーサ用
の円板と透光板用の円板とを切り出した状態を示す図
の円板と透光板用の円板とを切り出した状態を示す図
【図２】スペーサ用の円板及び透光板用の円板からそれ
ぞれスペーサと透光板を切り出した状態を示す図
ぞれスペーサと透光板を切り出した状態を示す図
【図３】スペーサと透光板を研磨した状態を示す図
【図４】透光板上にスペーサをセットした積層体の斜視
図
図
【図５】治具台上で透光板上にスペーサをセットした積
層体の一端側を押圧している状態の斜視図
層体の一端側を押圧している状態の斜視図
【図６】一端側が押圧された積層体の他端側の隙間を誇
張して示した図
張して示した図
【図７】一端側が押圧された積層体の平面図
【図８】加熱処理後の積層体のスペーサ上面を研磨した
状態を示す図
状態を示す図
【図９】図８に示した積層体のスペーサ上に別の透光板
を重ねた状態を示す図
を重ねた状態を示す図
【図１０】（ａ）は本発明方法によって製造した合成コ
ランダムセルの断面図、（ｂ）は同合成コランダムセル
の端面図
ランダムセルの断面図、（ｂ）は同合成コランダムセル
の端面図
１…合成コランダムの結晶ブロック、２…スペーサ用の
円板、３…透光板用の円板、４…スペーサ、４ａ，４ｂ
…スペーサの上下面、４ｃ…スペーサの側面、５…透光
板、５ａ，５ｂ…透光板の上下面、６…積層体、７…治
具台、８，９…位置決めブロック、１０…押え治具、１
１…オプティカルコンタクト状態の部分、１２…干渉
縞、１３…別の透光板、１４…筒体。
円板、３…透光板用の円板、４…スペーサ、４ａ，４ｂ
…スペーサの上下面、４ｃ…スペーサの側面、５…透光
板、５ａ，５ｂ…透光板の上下面、６…積層体、７…治
具台、８，９…位置決めブロック、１０…押え治具、１
１…オプティカルコンタクト状態の部分、１２…干渉
縞、１３…別の透光板、１４…筒体。
Claims (6)
- 【請求項１】 合成コランダムの結晶ブロックから切り
出した合成コランダム片を接合する方法であって、この
接合方法は、互いに接合する合成コランダム片の所定の
面を研磨した後、研磨した面を合せて一端側を押圧する
ことで、合成コランダム片同士の接触面の一端側をオプ
ティカルコンタクト状態とし、且つ接触面の残りの部分
に干渉縞が生じる状態とし、この状態で合成コランダム
の融点以下の温度で加熱して、合成コランダム片同士の
接触面全面をオプティカルコンタクト状態とすることを
特徴とする合成コランダムの接合方法。 - 【請求項２】 以下の工程からなることを特徴とする合
成コランダムセルの製造方法。 第１工程 合成コランダムの結晶ブロックからスペーサ及び透光板
を切り出す。 第２工程 切り出したスペーサの少なくとも上下面と一側面を研磨
するとともに、透光板の少なくとも上下面を研磨する。 第３工程 透光板の研磨した上面に一対のスペーサを間隔をあけて
セットするとともに、一対のスペーサの一端部を上方か
ら透光板に押し付けることで、スペーサの一端部と透光
板の上面とをオプティカルコンタクト状態とし、スペー
サの残りの部分と透光板の上面との接触面には干渉縞が
発生する状態とする。 第４工程 第３工程で得られた積層体を合成コランダムの融点以下
の温度で加熱して、スペーサと透光板との接触面全面を
オプティカルコンタクト状態とする。 第５工程 第４工程で得られた積層体の一対のスペーサの上に別の
透光板をセットし、この別の透光板の一端部をスペーサ
に押し付けることで、当該別の透光板の一端部とスペー
サの上面とをオプティカルコンタクト状態とし、且つ当
該別の透光板の残りの部分とスペーサの上面との接触面
には干渉縞が発生する状態とする。 第６工程 第５工程で得られた積層体を合成コランダムの融点以下
の温度で加熱して、スペーサと透光板との接触面全面を
オプティカルコンタクト状態とする。 - 【請求項３】 請求項２に記載の合成コランダムセルの
製造方法において、前記第１工程は、合成コランダムの
結晶ブロックは円柱状をなし、この円柱状の結晶ブロッ
クからスペーサ用の円板と透光板用の円板とを切り出
し、これらスペーサ用の円板及び透光板用の円板からス
ペーサ及び透光板を切り出すようにしたことを特徴とす
る合成コランダムセルの製造方法。 - 【請求項４】 請求項２に記載の合成コランダムセルの
製造方法において、前記第２工程における研磨精度は、
約λ／４（λは赤色光の波長）としたことを特徴とする
合成コランダムセルの製造方法。 - 【請求項５】 請求項２に記載の合成コランダムセルの
製造方法において、前記第５工程は、一対のスペーサの
上面を研磨してスペーサの厚みを調整した後に、スペー
サの上に別の透光板をセットするようにしたことを特徴
とする合成コランダムセルの製造方法。 - 【請求項６】 請求項２に記載の合成コランダムセルの
製造方法において、前記第３工程及び第５工程で、スペ
ーサと透光板とを積層するにあたり、結晶の軸、稜線及
び軸角のずれが５°以内になるようにしたことを特徴と
する合成コランダムセルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16677597A JP3499717B2 (ja) | 1997-06-24 | 1997-06-24 | 合成コランダムの接合方法及び合成コランダムセルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16677597A JP3499717B2 (ja) | 1997-06-24 | 1997-06-24 | 合成コランダムの接合方法及び合成コランダムセルの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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