[发明专利]一种KDP晶体全方位生长装置

说明书

技术领域：

本发明属于晶体生长技术领域，涉及一种溶液法晶体生长的技术和设备，适用于10cm左右的中等口径水溶性晶体的全方位生长，特别是一种KDP晶体全方位生长装置，可提高晶体生长速度，增加晶体生长稳定性，实现KDP类晶体的优质快速生长。

背景技术：

目前，随着高功率激光系统在受控热核反应、核爆模拟等重大技术上的应用，高激光损伤阈值特大尺寸的KDP类晶体生长技术与其性能的研究，在国际上又进入了一个新的阶段，掀起了新的研究高潮。由于实际应用中所需KDP类晶体尺寸较大，要求必须提高晶体的生长速度，以缩短晶体生长的时间。但目前国内外普遍采用的晶体生长方法及其设备都限制了晶体某个方向上的生长，因而导致晶体生长速度过慢。目前，人们通过实验发现，在晶体生长过程中，可以首先恢复KDP类晶体的理想外形，实现晶体的全方位生长，从而提高晶体的生长速度；而且这种方法所生长的晶体与传统方法生长得到的晶体相比，并未出现性能损失，但是，探讨现有晶体生长设备种类中，这些装置和设备还不能满足晶体全方位生长的需要，所以寻求设计一套KDP类晶体的生长装置，用于KDP类晶体的全方位生长很有现实意义及经济价值。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有晶体生长技术和装置存在的缺陷，寻求设计制备一套新型的KDP类晶体的生长装置，该装置能使晶体恢复其理想外形，实现晶体的全方位生长并提高晶体的生长速度；采用自行设计的育晶装置解决下籽晶困难和籽晶架对溶液搅动较大的问题，增加晶体生长的稳定性，提高晶体的生长品质。

为了实现上述目的，本发明的主体结构包括电动机、玻璃板、热电偶、育晶器、底座、溶液封、籽晶架和溶液；圆筒状箱盒式结构的育晶器底部嵌入式固定制有支撑结构的底座，育晶器的顶端口处卡盖式结构制有直径大于育晶器的玻璃板作为顶端口盖，育晶器内腔上部一侧处竖向制有热电偶，育晶器内腔中充有晶体生长用的溶液，育晶器内腔中央处悬挂式置有籽晶架，籽晶架上端的有机玻璃棒竖向串过玻璃板中心处的溶液封与固定在育晶器顶部空间的电动机固定连接构成电动机带动籽晶架转动的旋转结构；框架式结构的籽晶架四周由对称的四根有机玻璃条固定连接构成方形框架，籽晶架的中心处通过尼龙线悬挂置有籽晶，经过生长后形成晶体；圆盘式结构的玻璃板的一侧外周处制有磨砂环，磨砂环的内环内侧处制有圆孔，玻璃板的中心处制有直径大于圆孔的中心圆孔，沿中心圆孔的中心处向相反两个方向延伸制有宽度小于中心圆孔直径的长条式窄缝，窄缝的长度小于磨砂环的内径；对应中心圆孔和窄缝构成的通孔处制有溶液封，以便堵住育晶器中的溶液外溢。

本发明涉及的籽晶架固定晶体并提供晶体生长过程中所需的旋转，籽晶架为四根有机玻璃条组成的平面框架式结构，其有机玻璃条的线度为3mm，降低籽晶架旋转对溶液的搅动；带有磨砂环的玻璃板用于育晶器顶部的密封，以便下籽晶时无需打开育晶器，籽晶架通过玻璃板上的窄缝直接进入溶液，避免打开育晶器的麻烦。

本发明与现有技术相比，其整体结构简单，制备成本低，生长时间短，生长速度可达10mm/d以上，所得晶体在350nm-1200nm透过率为83％-96％，对热重差热分析结果表明晶体并未出现性能损失。

附图说明：

图1为本发明装置涉及的籽晶架结构原理示意图。

图2为本发明装置涉及的玻璃板结构原理示意图。

图3为本发明涉及的KDP晶体全方位生长装置结构原理示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图作进一步说明。

实施例：