RU2487202C1 - Method of growing crystals of silver and thallium halides - Google Patents

Method of growing crystals of silver and thallium halides Download PDF

Info

Publication number
RU2487202C1
RU2487202C1 RU2011143444/05A RU2011143444A RU2487202C1 RU 2487202 C1 RU2487202 C1 RU 2487202C1 RU 2011143444/05 A RU2011143444/05 A RU 2011143444/05A RU 2011143444 A RU2011143444 A RU 2011143444A RU 2487202 C1 RU2487202 C1 RU 2487202C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
melt
silver
crystals
thallium
temperature
Prior art date
Application number
RU2011143444/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011143444A (en
Inventor
Валерий Филиппович Голованов
Михаил Сергеевич Кузнецов
Игорь Серафимович Лисицкий
Галина Васильевна Полякова
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Priority to RU2011143444/05A priority Critical patent/RU2487202C1/en
Publication of RU2011143444A publication Critical patent/RU2011143444A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2487202C1 publication Critical patent/RU2487202C1/en

Links

Landscapes

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to production of materials which are transparent in the infrared region, and specifically crystals of silver and thallium halides, which can be used in making optical components transparent in the wavelength range from 0.4 mcm to 25 mcm, as well as in making infrared fibre light-emitting diodes. The method of growing crystals of silver and thallium halides involves loading material based on a solid solution of silver or thallium halides into a container made from heat-resistant glass, melting, filtering the melt through an opening in the container into a receiving ampoule and directed crystallisation of the melt by moving in a temperature gradient. Before filtering, the melt is cooled to a temperature which is 1-2 degrees lower than the melting point of the corresponding solid halide solution, held for 1.5-2.0 hours, followed by overheating the melt 40-50 degrees higher than the melting point of the solid solution, and filtering is carried out at a rate of 0.1-2.0 l/min.
EFFECT: reducing content of impurities in crystals in one growing process, which simplifies the process and enables to reduce absorption of laser radiation.
2 ex

Description

Изобретение относится к области получения материалов, прозрачных в инфракрасной области спектра. Кристаллы галогенидов таллия и серебра могут быть использованы для изготовления оптических элементов, прозрачных в области длин волн от 0,4 до 25 мкм, а также изготовления волоконных световодов ИК диапазона.The invention relates to the field of obtaining materials transparent in the infrared region of the spectrum. Crystals of thallium and silver halides can be used for the manufacture of optical elements transparent in the wavelength range from 0.4 to 25 μm, as well as the manufacture of fiber optical fibers of the IR range.

Известен способ получения монокристаллов галогенидов серебра и таллия, включающий сплавление исходной соли галогенида серебра и таллия в затемненной ампуле в вакууме, с последующей кристаллизационной очисткой расплава от примесей. От полученного слитка отрезают обогащенный примесями конец. Чистую часть слитка используют в качестве исходного материала для выращивания в вакууме кристалла методом Стокбаргера-Бриджмена. Для предотвращения разложения материала все работы с галогенидами серебра и таллия должны проводиться при красном свете, а выращивание - в специально затемненной ампуле (Описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №149395, 14.07.1961 г., МКИ4 C30B 11/02, C30B 29/12).A known method of producing single crystals of silver and thallium halides, comprising fusing the starting salt of silver and thallium halide in a darkened ampoule in vacuum, followed by crystallization of the melt from impurities. The end enriched with impurities is cut off from the obtained ingot. The pure part of the ingot is used as a starting material for growing a crystal in a vacuum by the Stockbarger-Bridgman method. To prevent decomposition of the material, all work with silver and thallium halides should be carried out under red light, and cultivation should be in a specially darkened ampoule (Description of the invention to the USSR copyright certificate No. 149395, 07/14/1961, MKI 4 C30B 11/02, C30B 29 / 12).

Известный способ не позволяет получать качественные кристаллы твердых растворов галогенидов серебра и таллия, так как проведение только направленной кристаллизации расплава в вакууме недостаточно для очистки исходных солей от кислородсодержащих примесей серебра и продуктов термического разложения галогенидов серебра. Коэффициент поглощения лазерного излучения на длине волны 10,6 мкм в выращенных по известному способу кристаллах не лучше (1-3)·10-3 см-1, волоконные световоды, изготовленные из этих кристаллов, имеют оптические потери более 1000-1500 дБ/км и очень быстро темнеют из-за диссоциации галогенидов серебра.The known method does not allow to obtain high-quality crystals of solid solutions of silver and thallium halides, since only directed crystallization of the melt in vacuum is not enough to clean the starting salts from oxygen-containing silver impurities and thermal decomposition products of silver halides. The absorption coefficient of laser radiation at a wavelength of 10.6 μm in crystals grown by the known method is not better (1-3) · 10 -3 cm -1 , fiber optic fibers made from these crystals have optical losses of more than 1000-1500 dB / km and very quickly darken due to the dissociation of silver halides.

При производстве кристаллов таким способом возвратные отходы достигают 60-70%.In the production of crystals in this way, returnable waste reaches 60-70%.

Известен способ получения кристаллов галогенидов серебра,A known method of producing crystals of silver halides,

включающий загрузку в контейнер из термостойкого стекла индивидуальных солей хлорида и бромида серебра, его плавление, фильтрацию расплава, конвективное перемешивание и выращивание кристалла направленной кристаллизацией расплава. Металлическое серебро чистотой 99,9% растворяют в азотной кислоте. В раствор добавляют хлорид калия (бромид калия) или HCl (HBr) и осаждают индивидуальные хлорид и бромид серебра или таллия. Высушенные исходные соли весом 150 г смешивают в заданном соотношении в ампуле из термостойкого стекла диаметром 20-30 мм. Ампулу закрывают крышкой и помещают в верхнюю высокотемпературную зону вертикальной двухзонной печи. Температура верхней зоны печи 450-550°C, температура нижней зоны 200-300°C. Соль расплавляют, выдерживают для конвективного перемешивания расплава 2-3 часа и, опуская ампулу сверху вниз со скоростью 4 мм/час, проводят направленную кристаллизацию расплава. От выращенного кристалла твердого раствора галогенида таллия или серебра отрезают грязный конец с оттесненными примесями.which includes loading individual salts of silver chloride and silver bromide into a container made of heat-resistant glass, melting it, filtering the melt, convective mixing, and growing a crystal by directed crystallization of the melt. Metallic silver with a purity of 99.9% is dissolved in nitric acid. Potassium chloride (potassium bromide) or HCl (HBr) is added to the solution, and individual silver or thallium chloride and bromide are precipitated. Dried starting salts weighing 150 g are mixed in a predetermined ratio in an ampoule of heat-resistant glass with a diameter of 20-30 mm. The ampoule is closed with a lid and placed in the upper high-temperature zone of a vertical dual-zone furnace. The temperature of the upper zone of the furnace is 450-550 ° C, the temperature of the lower zone is 200-300 ° C. The salt is melted, kept for convective mixing of the melt for 2-3 hours and, lowering the ampoule from top to bottom at a speed of 4 mm / h, conduct directed crystallization of the melt. From the grown crystal of a solid solution of thallium halide or silver halide, the dirty end is cut off with extruded impurities.

Для дальнейшей очистки твердого раствора в едином технологическом процессе в верхнюю зону печи устанавливают ампулу из термостойкого стекла диаметром 20 мм, длиной 150 мм с конусным дном, сверху над которой размещены еще две ампулы, оканчивающиеся снизу тонким открытым капилляром. В верхнюю капиллярную ампулу загружают чистую часть слитка хлорида или бромида серебра или таллия от предыдущей направленной кристаллизации, расплавляют на воздухе и проводят фильтрацию вначале в нижнюю капиллярную ампулу, а затем из нижней капиллярной ампулы расплав в вакууме фильтруют в ампулу с конусным дном, после чего на воздухе проводят направленную кристаллизацию расплава со скоростью 3 мм/час.For further purification of the solid solution in a single technological process, an ampoule of heat-resistant glass with a diameter of 20 mm, a length of 150 mm with a conical bottom is installed in the upper zone of the furnace, on top of which are two more ampoules ending with a thin open capillary from below. The clean part of a silver or thallium chloride or bromide ingot from the previous directed crystallization is loaded into the upper capillary ampoule, melted in air and filtered first into the lower capillary ampoule, and then from the lower capillary ampoule, the melt is vacuum filtered into a ampoule with a conical bottom, and then onto air conduct directional crystallization of the melt at a speed of 3 mm / hour.

От полученного слитка вновь отрезают грязный конец с оттесненными примесями. Чистую часть слитка загружают в ампулу для выращивания диаметром 18 мм, длиной 250 мм. Ампулу вакуумируют до остаточного давления 5·10-3 мм рт.ст., заполняют свободный объем парами брома в количестве 50 мг и запаивают. Ампулу помещают в верхней зоне печи, нагревают до расплавления, выдерживают 2-3 часа для гомогенизации расплава и проводят выращивание кристалла, перемещая ампулу в нижнюю зону печи с температурой 200-250°C со скоростью 1,5 мм/час. После кристаллизации всего расплава выключают привод перемещения ампулы. Кристалл отжигают в печи со скоростью 40 град/час до комнатной температуры.The dirty end with extruded impurities is again cut off from the obtained ingot. The clean portion of the ingot is loaded into a growth vial with a diameter of 18 mm, a length of 250 mm. The ampoule is evacuated to a residual pressure of 5 · 10 -3 mm Hg, fill the free volume with vapors of bromine in an amount of 50 mg and sealed. The ampoule is placed in the upper zone of the furnace, heated until molten, held for 2-3 hours to homogenize the melt and the crystal is grown by moving the ampoule to the lower zone of the furnace with a temperature of 200-250 ° C at a speed of 1.5 mm / hour. After crystallization of the entire melt, the ampoule displacement drive is turned off. The crystal is annealed in an oven at a speed of 40 deg / h to room temperature.

В выращенном кристалле коэффициент поглощения лазерного излучения на длине волны 10,6 мкм, измеренный калориметрическим методом, составил (2,0-3,0)·10-4 см-1. Выращенный кристалл использован для изготовления оболочки оболочечного световода. Оптические потери в изготовленном световоде были не более 600 дБ/км (US Patent №6485562, IntCl7. C30B 25/02, US C1. 117/3, опубл. 26.11.2002 г.). Способ принят за прототип.In the grown crystal, the absorption coefficient of laser radiation at a wavelength of 10.6 μm, measured by the calorimetric method, was (2.0-3.0) · 10 -4 cm -1 . The grown crystal was used to make the cladding of the cladding fiber. Optical losses in the manufactured fiber were not more than 600 dB / km (US Patent No. 6485562, IntCl 7. C30B 25/02, US C1. 117/3, publ. November 26, 2002). The method adopted for the prototype.

Известный способ требует использования для очистки галогенида серебра в едином технологическом цикле 2-3-х ампул из термостойкого стекла с конусным дном, оканчивающихся внизу тонким открытым капилляром. В каждой из ампул проводят однократный процесс.The known method requires the use for cleaning silver halide in a single technological cycle of 2-3 ampoules of heat-resistant glass with a conical bottom, ending at the bottom with a thin open capillary. A single process is carried out in each of the ampoules.

Близость термо- и физико-химических свойств галогенидов серебра и таллия позволила авторам использовать известный способ для очистки и выращивания кристаллов хлорида-бромида таллия (И.С.Лисицкий, В.Ф.Голованов, Г.В.Полякова «Подготовка исходных солей и выращивание монокристаллов галогенидов серебра и таллия для волоконной оптики среднего ИК-диапазона», Поверхность. Рентгеновские и нейтронные исследования, 2002, №6. С.124-129).The proximity of the thermal and physicochemical properties of silver and thallium halides allowed the authors to use the known method for cleaning and growing crystals of thallium chloride-bromide (I. S. Lisitsky, V. F. Golovanov, G. V. Polyakova “Preparation of the starting salts and growing single crystals of silver and thallium halides for fiber optics of the mid-IR range, "Surface. X-ray and neutron studies, 2002, No. 6. P.124-129).

Техническим результатом изобретения является упрощение процесса выращивания кристаллов, снижение содержания примесей в кристаллах и тем самым снижение поглощения лазерного излучения кристаллов галогенидов серебра или таллия на длине волны 10,6 мкм.The technical result of the invention is to simplify the process of growing crystals, reducing the content of impurities in the crystals and thereby reducing the absorption of laser radiation from silver or thallium halide crystals at a wavelength of 10.6 μm.

Технический результат достигается тем, что в способе выращивания кристаллов галогенидов серебра и таллия, включающем загрузку материала на основе твердого раствора галогенидов серебра или таллия в контейнер из термостойкого стекла, расплавление его, фильтрацию расплава через отверстие в контейнере в приемную ампулу и направленную кристаллизацию расплава перемещением в температурном градиенте, согласно изобретению перед фильтрацией проводят выдержку расплава галогенидов серебра или таллия в течение 1,5-2 часов при температуре на 1-2 градуса ниже температуры плавления соответствующего твердого раствора галогенидов, а фильтрацию ведут при температуре на 40-50 градусов выше температуры его плавления со скоростью 0,1-2,0 л в минуту.The technical result is achieved in that in a method for growing silver and thallium halide crystals, comprising loading material based on a solid solution of silver or thallium halides into a container made of heat-resistant glass, melting it, filtering the melt through an opening in the container into a receiving ampoule, and directed melt crystallization by moving the temperature gradient according to the invention, before filtration, the molten silver or thallium halides are exposed for 1.5-2 hours at a temperature of 1-2 g of adus is lower than the melting temperature of the corresponding solid solution of halides, and the filtration is carried out at a temperature of 40-50 degrees above its melting temperature at a speed of 0.1-2.0 l per minute.

Сущность изобретения заключается в том, что с отличие от способа-прототипа, где для снижения примесей, влияющих на поглощение лазерного излучения в кристаллах на длине 10,6 мкм, фильтрацию расплава в приемную ампулу для последующей кристаллизации проводят, по крайней мере, через три последовательно установленные дополнительные ампулы, оканчивающиеся снизу тонким открытым капилляром, в заявленном способе найдены условия фильтрации, при которых поглощающие примеси (кислород содержащие продукты окисления галогенидов серебра или таллия, примеси органического происхождения) адсорбируются поверхностью стеклянной ампулы для фильтрации расплава. Для более интенсивной адсорбции температуру расплава снижают до температуры на 1-2 градуса ниже температуры плавления соответствующего галогенида. При таком переохлаждении вязкость расплава увеличивается, что способствует адгезии примесей. Выдерживают в этих условиях в течение 1,5-2 часов для стабилизации процесса.The essence of the invention lies in the fact that, in contrast to the prototype method, where, in order to reduce impurities affecting the absorption of laser radiation in crystals over a length of 10.6 μm, the melt is filtered into a receiving ampoule for subsequent crystallization at least through three sequentially installed additional ampoules ending with a thin open capillary from below, in the inventive method, filtration conditions were found under which absorbing impurities (oxygen containing oxidation products of silver or thallium halides, etc. organic compounds) are adsorbed on the surface of a glass ampoule to filter the melt. For more intensive adsorption, the melt temperature is reduced to a temperature of 1-2 degrees below the melting temperature of the corresponding halide. With this subcooling, the melt viscosity increases, which contributes to the adhesion of impurities. Stand under these conditions for 1.5-2 hours to stabilize the process.

В случае снижения температуры расплава больше чем на 2 градуса, галогенид кристаллизуется и при дальнейшем нагревании капиллярная воронка разрушается и дальнейший процесс очистки невозможен.In the case of a decrease in the melt temperature by more than 2 degrees, the halide crystallizes and upon further heating, the capillary funnel is destroyed and a further cleaning process is impossible.

При переохлаждении расплава менее чем на один градус не происходит в достаточной степени адгезии примесей на стенках воронки и при дальнейшем перегреве расплава примеси с расплавом попадают в приемную ампулу и загрязняют кристалл.When the melt is cooled by less than one degree, adhesion of impurities to the walls of the funnel does not sufficiently occur and upon further overheating of the melt, impurities with the melt fall into the receiving ampoule and contaminate the crystal.

Затем галогенид перегревают на 40-50 градусов выше температуры плавления для возвращения нормальной вязкости и проводят фильтрацию со скоростью 0,1-2,0 л в минуту. Для регулирования скорости фильтрации предварительно в контейнере для фильтрации изготавливают отверстие диаметром 0,5-1,0 мм, что обеспечивает скорость фильтрации 0,1-2,0 л в минуту.Then the halide is overheated 40-50 degrees above the melting temperature to return to normal viscosity and is filtered at a rate of 0.1-2.0 l per minute. To control the filtration rate, a hole with a diameter of 0.5-1.0 mm is preliminarily made in the filter container, which provides a filtration rate of 0.1-2.0 l per minute.

Перегрев расплава необходим для того, чтобы расплав перетек в приемную ампулу. Перегрев расплава более чем на 50 градусов температуры плавления галогенида приводит к термическому разложению материала. Перегрев расплава менее чем на 40 градусов недостаточен для роста кристалла.Overheating of the melt is necessary so that the melt flows into the receiving ampoule. Overheating of the melt by more than 50 degrees of the melting point of the halide leads to thermal decomposition of the material. Overheating of the melt by less than 40 degrees is not enough for crystal growth.

При скорости фильтрации менее 0,1 л в минуту значительно уменьшается производительность процесса. При скорости фильтрации выше 2,0 л в минуту ухудшается качество выращенных кристаллов из-за недостаточной очистки расплава от поглощающих примесей.At a filtration rate of less than 0.1 L per minute, the process productivity is significantly reduced. At a filtration rate above 2.0 L per minute, the quality of the grown crystals deteriorates due to insufficient purification of the melt from absorbing impurities.

Примеры выполнения способа.Examples of the method.

Пример 1. В контейнер из термостойкого боросиликатного стекла, имеющий форму воронки диаметром 40 мм длиной 250 мм с носиком, в котором изготовлено отверстие диаметром 0,5 мм, загружают 900 г твердого раствора хлорида-бромида таллия состава: 70,0 масс.% TlCl - 30,0 масс.% TlBr (твердый раствор КРС-6). Контейнер помещают в печь сопротивления таким образом, чтобы капиллярный носик воронки находился ниже фронта кристаллизации, нагревают до температуры расплавления материала (417°C). Материал расплавляют на воздухе. В носике контейнера твердый раствор хлорида-бромида таллия кристаллизуется и не позволяет расплаву стекать в приемную ампулу. Контейнер с расплавом переохлаждают до температуры на 1 градус ниже температуры плавления хлорида-бромида таллия. Вязкость расплава уменьшается. В переохлажденном расплаве на стенках стеклянной ампулы образуется пленка с центрами кристаллизации хлорида-бромида таллия. Центры кристаллизации захватывают кислород- и углерод-содержащие примеси и продукты окисления галогенида таллия. Для стабилизации этого процесса расплав выдерживают в переохлажденном состоянии 1,5 часа, после чего расплав нагревают до температуры на 40 градусов выше температуры плавления и фильтруют расплав со скоростью 0,1 л в мин через заданное отверстие в приемный контейнер. Нижний приемный контейнер подогревают до температуры выращивания кристалла хлорида-бромида таллия и проводят направленную кристаллизацию.Example 1. In a container made of heat-resistant borosilicate glass having the shape of a funnel with a diameter of 40 mm and a length of 250 mm with a nozzle in which a hole with a diameter of 0.5 mm was made, 900 g of a solid solution of thallium chloride-bromide composition of 70.0 wt.% TlCl were loaded - 30.0 wt.% TlBr (solid solution KRS-6). The container is placed in a resistance furnace so that the capillary nozzle of the funnel is below the crystallization front, heated to the melting temperature of the material (417 ° C). The material is melted in air. In the spout of the container, a solid solution of thallium chloride-bromide crystallizes and does not allow the melt to flow into a receiving ampoule. The melt container is subcooled to a temperature of 1 degree below the melting point of thallium chloride-bromide. The melt viscosity decreases. In a supercooled melt, a film with crystallization centers of thallium chloride-bromide forms on the walls of the glass ampoule. Crystallization centers capture oxygen and carbon-containing impurities and thallium halide oxidation products. To stabilize this process, the melt is kept in a supercooled state for 1.5 hours, after which the melt is heated to a temperature 40 degrees above the melting temperature and the melt is filtered at a rate of 0.1 l / min through a predetermined opening in a receiving container. The lower receiving container is heated to a temperature of growing a crystal of thallium chloride-bromide and conduct directed crystallization.

По данным спектрального анализа в выращенном кристалле содержание контролируемых катионных примесей кремния, железа, меди, свинца снизилось на 10% до 9·10-5 мас.%. Концентрацию кислород- и углерод-содержащих примесей таких, как CO2, H2O, и ионов CH- контролировали по измерению коэффициента объемного поглощения в кристалле. В выращенном кристалле коэффициент поглощения лазерного излучения на длине волны 10,6 мкм, измеренный калориметрическим методом, составил 4·10-5 см-1. Как видно из приведенного примера, заявленный способ приводит к упрощению процесса и дополнительной очистке выращенных кристаллов.According to spectral analysis, in the grown crystal, the content of controlled cationic impurities of silicon, iron, copper, lead decreased by 10% to 9 · 10 -5 wt.%. The concentration of oxygen- and carbon-containing impurities such as CO 2 , H 2 O, and CH - ions was controlled by measuring the volume absorption coefficient in the crystal. In the grown crystal, the absorption coefficient of laser radiation at a wavelength of 10.6 μm, measured by the calorimetric method, was 4 · 10 -5 cm -1 . As can be seen from the above example, the claimed method leads to a simplification of the process and additional purification of the grown crystals.

Пример 2. В контейнер из термостойкого боросиликатного стекла, имеющий форму воронки диаметром 40 мм длиной 200 мм с носиком, в котором изготовлено отверстие диаметром 1,0 мм, загружают 700 г твердого раствора хлорида-бромида серебра состава: 75,0 масс.% AgCl - 25,0 масс.% AgBr (твердый раствор КРС-13). Материал расплавляют на воздухе. В носике контейнера бромид серебра кристаллизуется и не позволяет расплаву стекать в приемную ампулу. Контейнер с расплавом переохлаждают до температуры на 2 градуса ниже температуры плавления хлорида-бромида серебра. Вязкость расплава уменьшается.Example 2. In a container made of heat-resistant borosilicate glass, having the shape of a funnel with a diameter of 40 mm and a length of 200 mm, with a spout in which a hole with a diameter of 1.0 mm was made, 700 g of a silver chloride-bromide solid solution of the composition: 75.0 wt.% AgCl - 25.0 wt.% AgBr (solid solution KRS-13). The material is melted in air. Silver bromide crystallizes in the nose of the container and does not allow the melt to flow into the receiving ampoule. The melt container is subcooled to a temperature 2 degrees below the melting point of silver chloride-bromide. The melt viscosity decreases.

В переохлажденном расплаве на стенках стеклянной ампулы образуется пленка с центрами кристаллизации хлорида-бромида серебра. Центры кристаллизации захватывают кислород- и углерод-содержащие примеси и продукты окисления галогенида серебра. Для стабилизации этого процесса расплав выдерживают в переохлажденном состоянии 2 часа, после чего расплав нагревают до температуры на 50 градусов выше температуры плавления и фильтруют расплав со скоростью 2,0 л в минуту через заданное отверстие в приемный контейнер. Нижний приемный контейнер подогревают до температуры роста кристалла хлорида-бромида серебра и проводят выращивание кристалла КРС-13 направленной кристаллизацией расплава.In a supercooled melt, a film with crystallization centers of silver chloride-bromide forms on the walls of a glass ampoule. Crystallization centers capture oxygen and carbon-containing impurities and oxidation products of silver halide. To stabilize this process, the melt is kept in a supercooled state for 2 hours, after which the melt is heated to a temperature 50 degrees above the melting temperature and the melt is filtered at a rate of 2.0 L per minute through a predetermined opening in a receiving container. The lower receiving container is heated to a crystal growth temperature of silver chloride-bromide crystal and KRS-13 crystal is grown by directional crystallization of the melt.

По данным спектрального анализа в выращенном кристалле содержание контролируемых катионных примесей кремния, железа, меди свинца, снизилось на 15% до 8·10-5 масс%. Концентрацию кислород- и углеродсодержащих примесей, таких как: СО2, H2O, и ионов СН-, контролировали по измерению коэффициента объемного поглощения в выращенном кристалле. Коэффициент поглощения лазерного излучения на длине волны 10,6 мкм, измеренный калориметрическим методом, составил 1·10-4 см-1. Как видно из приведенного примера, заявленный способ приводит к упрощению процесса и дополнительной очистке выращенных кристаллов от поглощающих примесей.According to spectral analysis in the grown crystal, the content of controlled cationic impurities of silicon, iron, and lead copper decreased by 15% to 8 · 10 -5 mass%. The concentration of oxygen and carbon-containing impurities, such as: СО 2 , H 2 O, and СН - ions, was controlled by measuring the volume absorption coefficient in the grown crystal. The absorption coefficient of laser radiation at a wavelength of 10.6 μm, measured by the calorimetric method, was 1 · 10 -4 cm -1 . As can be seen from the above example, the claimed method leads to a simplification of the process and additional cleaning of the grown crystals from absorbing impurities.

Таким образом, заявленный способ позволяет снизить содержание примесей в кристаллах за один процесс выращивания, при этом сократить трудозатраты.Thus, the claimed method allows to reduce the content of impurities in the crystals in one process of growing, while reducing labor costs.

Claims (1)

Способ выращивания кристаллов галогенидов серебра и таллия, включающий загрузку материала на основе твердого раствора галогенидов серебра или таллия в контейнер из термостойкого стекла, расплавление, фильтрацию расплава через отверстие в контейнере в приемную ампулу и направленную кристаллизацию расплава перемещением в температурном градиенте, отличающийся тем, что перед фильтрацией расплав охлаждают до температуры на 1-2°С ниже температуры плавления соответствующего твердого раствора галогенидов, выдерживают 1,5-2,0 ч, затем расплав перегревают на 40-50°С выше температуры плавления твердого раствора, а фильтрацию проводят со скоростью 0,1-2,0 л/мин. A method of growing silver and thallium halide crystals, comprising loading material based on a solid solution of silver or thallium halides into a container made of heat-resistant glass, melting, filtering the melt through an opening in the container into a receiving ampoule and directional crystallization of the melt by moving in a temperature gradient, characterized in that before by filtration, the melt is cooled to a temperature of 1-2 ° C below the melting point of the corresponding solid halide solution, incubated for 1.5-2.0 hours, then the melt eregrevayut at 40-50 ° C above the melting temperature of the solid solution, and filtration is carried out at a rate of 0.1-2.0 liters / minute.
RU2011143444/05A 2011-10-28 2011-10-28 Method of growing crystals of silver and thallium halides RU2487202C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011143444/05A RU2487202C1 (en) 2011-10-28 2011-10-28 Method of growing crystals of silver and thallium halides

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011143444/05A RU2487202C1 (en) 2011-10-28 2011-10-28 Method of growing crystals of silver and thallium halides

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011143444A RU2011143444A (en) 2013-05-10
RU2487202C1 true RU2487202C1 (en) 2013-07-10

Family

ID=48788260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011143444/05A RU2487202C1 (en) 2011-10-28 2011-10-28 Method of growing crystals of silver and thallium halides

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2487202C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2539348C1 (en) * 2013-12-19 2015-01-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорапция по атомной энергии "РОСАТОМ" Method of obtaining crystalline workpieces from silver halides and their solid solutions for infrared fibrous lightguides
RU2610501C1 (en) * 2015-09-18 2017-02-13 Акционерное общество "Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности "Гиредмет" Method of producing crystals of thallium halide

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU149395A1 (en) *
US6485562B1 (en) * 2001-08-16 2002-11-26 Ceramoptec Industries, Inc. Production of material with improved infrared transmission

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU149395A1 (en) *
US6485562B1 (en) * 2001-08-16 2002-11-26 Ceramoptec Industries, Inc. Production of material with improved infrared transmission

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BELOUSOV A.P. et al. Single crystals of thallium halides with optical losses below 10 dB/km, "Soviet Journal of Quantum Electronics", 1982, vol.12 (No.4), p.p.496-497. *
BELOUSOV A.P. et al. Single crystals of thallium halides with optical losses below 10 dB/km, "Soviet Journal of Quantum Electronics", 1982, vol.12 (№4), p.p.496-497. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2539348C1 (en) * 2013-12-19 2015-01-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорапция по атомной энергии "РОСАТОМ" Method of obtaining crystalline workpieces from silver halides and their solid solutions for infrared fibrous lightguides
RU2610501C1 (en) * 2015-09-18 2017-02-13 Акционерное общество "Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности "Гиредмет" Method of producing crystals of thallium halide

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011143444A (en) 2013-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6773121B2 (en) Quartz glass crucible and its manufacturing method and silicon single crystal manufacturing method using quartz glass crucible
US20100319609A1 (en) Vitreous silica crucible, method of manufacturing the same, and use thereof
CN107236992B (en) A kind of flame melt method growing optics-level strontium titanate monocrystal body device
JP7070719B2 (en) Method for manufacturing silicon single crystal
US9187359B2 (en) Method of evaluating silica powder, vitreous silica crucible, and method of manufacturing vitreous silica crucible
RU2487202C1 (en) Method of growing crystals of silver and thallium halides
US20100000465A1 (en) Method for producing vitreous silica crucible
CN111270309A (en) Growth method of calcium fluoride single crystal and used device
CN107794566A (en) A kind of Ce detected for gamma-rays, neutron pair:Cs2LiYCl6The fast preparation method of crystal
Voda et al. Crystal growth of rare-earth-doped ternary potassium lead chloride single crystals by the Bridgman method
CN101311354B (en) Process for controlling color of crystal
RU2486297C1 (en) Method of making crystalline workpieces of solid solutions of silver halides for optical components
RU2610501C1 (en) Method of producing crystals of thallium halide
Chen et al. Growth of lead molybdate crystals by vertical Bridgman method
US6485562B1 (en) Production of material with improved infrared transmission
Xia et al. Raman spectrum analysis on the solid–liquid boundary layer of BGO crystal growth
US20070095273A1 (en) Method for producing crystal of fluoride
RU2522621C2 (en) Method of obtaining crystals of thallium halogenides
JP2636929B2 (en) Method for producing bismuth germanate single crystal
RU2762966C2 (en) METHOD FOR PRODUCING HIGHLY TRANSPARENT CRYSTALLINE CERAMICS BASED ON TWO SOLID SOLUTIONS OF AgBr-TlI SYSTEM (OPTIONS)
KR101384096B1 (en) Melt temperature measuring devicd for growing sapphire single crystal
JP2008094639A (en) Silica glass crucible
RU2600359C1 (en) OPTICAL MEDIUM BASED ON CADMIUM-CAESIUM HALIDE CRYSTAL CsCdBr3, CONTAINING IMPURITY OF UNIVALENT BISMUTH IONS CAPABLE OF BROADBAND PHOTOLUMINESCENCE IN NEAR INFRARED RANGE, AND PRODUCTION METHOD THEREOF (VERSIONS)
JP2881737B2 (en) Manufacturing method of optical single crystal
UA147880U (en) METHOD OF OBTAINING SINGLE CRYSTALS Tl <sub> 4 </sub> HgI <sub> 6 </sub>