[发明专利]一种Nd:YLF晶体的生长方法

说明书

本发明公开了一种Nd:YLF晶体的生长方法，步骤包括：将氟化钇、氟化锂、氟化钕混合研磨；安装坩埚装料；对流均化、下摇籽晶、提拉、下种提拉；放肩；收尾。本发明的有益效果在于，氟化钇锂原料可重复使用，节约生产成本40％以上。生长出大直径，长等径、高质量的Nd:YLF晶体材料，比原有晶体产量提高100％以上。

技术领域

本发明涉及一种生长方法，尤其是Nd:YLF晶体的生长方法。

背景技术

Nd:YLF晶体在当前的激光点火装置上起着重要的作用，扮演着一个极为关键的角色，是建立激光惯性约束核聚变点火装置所需的关键核心元器件之一。我国也积极开展了激光惯性约束核聚变的研究工作，而国外在长期对我国实施高端Nd:YLF晶体“禁售”政策，这给我国重大项目的进展速度造成了不小的影响。因此，立项对Nd:YLF晶体生长技术进行进一步的研究，成熟工艺、稳定生产，生产出定型的高质量Nd:YLF晶体对我国重大科研工程的顺利实施有着重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种Nd:YLF晶体的生长方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种Nd:YLF晶体的生长方法，步骤包括：

步骤一：将氟化钇、氟化锂、氟化钕装进塑料瓶中并固定到混料机上，进行充分混合，混合时间为24h，24h后取出，置入玛瑙研钵中进行研磨，而后再进行混料12h；

步骤二：检查籽晶杆真空密封橡皮圈，清理籽晶杆，安装坩埚，检测检查热偶，避免其与炉体短路，避免与坩埚接触，将步骤一的混合料进行装料；

步骤三：装料完毕后，将炉体抽至高真空，充入高纯氩气，再次抽真空后第二次充入氩气和四氟化碳作为保护气体，炉内气压控制在0.02MPa左右，开启中频电源待原料完全熔化后，首先在较高温度下保持30分钟以使熔体充分对流均化，然后适当降低温度，同时逐步下摇籽晶，当籽晶下降至液面之上约1cm时，保温30分钟使其充分预热，开始提拉，并适当调节使熔体温度略高于熔点，下种将籽晶慢慢下降插入熔体，下种后应平衡15-30分钟，使籽晶由微熔转入生长，并开始提拉；

步骤四：放肩阶段；

步骤五：至放肩后期晶体长到所需直径时，进入等径生长阶段，进行升、降温以控制晶体直径在一定范围内缓慢变化；

步骤六：缩颈收尾，使得晶体慢慢变细。

进一步地，步骤一：混料12h后观察是否有球状的颗粒，如果有球状的颗粒还要进行研磨和混料，若有颗粒则重复研磨以及混料12h。

进一步地，步骤一：将混合均匀的混合料放入塑料模具中，密封后在150MPa的条件下进行冷等静压。

进一步地，步骤二：安装坩埚时，坩埚上沿应略高于感应线圈的最上层并保证坩埚上沿平面水平。

进一步地，步骤二：安装坩埚时，坩埚的对称轴、保温筒中心、籽晶中心、感应线圈中心应保持一致。

进一步地，步骤三：拉速0.6-0.8mm/时，转速15转/分左右。

进一步地，步骤四：放肩的放肩角控制在60度。

进一步地，步骤六：收尾时，当晶体缩到大约5mm左右再逐步降温在提拉中使坩埚中底料部分结晶。

本发明的有益效果：

氟化钇锂原料可重复使用，节约生产成本40％以上。生长出大直径，长等径、高质量的Nd:YLF晶体材料，比原有晶体产量提高100％以上。

具体实施方式

下面根据实施例对本发明作进一步详细说明。

生长工艺：