A double-layer crucible: the inner layer of the crucible with crystal elimination structure at the bottom is placed in the outer layer of the crucible; the outer layer head is located at the top of the crucible; the head is provided with a straight pipe connected with the pumping system; the straight pipe is connected with the outer layer and the inner layer of the crucible; the head and the top of the crucible are fused to make the outer layer of the crucible completely encapsulate the inner layer of the crucible; and the fluoroboric acid is added to the outer layer of the crucible Cesium crystal growth steps: the raw materials for crystal growth are packed in the inner layer; the inner layer is placed in the outer layer; the head and the outer layer are fused and sealed; the straight tube is fused and sealed under the vacuum condition through the straight tube; or after the vacuum degree is pumped, the straight tube is fused and sealed to the crucible outer layer and the inner layer by filling the inert gas through the straight tube, so as to make the outer straight tube fused and sealed in the inert atmosphere. The outer crucible is completely enclosed and the inner crucible is enclosed; the fused double-layer crucible is placed in the downward growth furnace of the crucible and the cesium fluoborate crystal is grown by the downward crucible method; the double-layer crucible combines the advantages of the quartz crucible, the inert metal and the carbon-based crucible and overcomes its disadvantages, so it can be efficiently used in the production of the cesium fluoborate crystal. Long.
【技术实现步骤摘要】
用于CsB4O6F晶体生长的双层坩埚及CsB4O6F晶体生长方法
本专利技术涉及一种用于生长氟硼酸铯(CsB4O6F)晶体的坩埚及生长氟硼酸铯晶体的方法,具体涉及一种双层坩埚及使用该双层坩埚生长氟硼酸铯晶体的方法,属于晶体生长
非线性光学晶体作为全固态激光器的重要基础材料,其单晶生长研究一直受到国内外科学界和工业界的广泛关注。氟硼酸铯晶体的化学式为CsB4O6F(简称CBF),分子量为291.15,属于正交晶系,空间群为Pna21,晶胞参数为α=β=γ=90°,单胞体积为氟硼酸铯晶体在空气中几乎不潮解,化学稳定性好,可作为紫外、深紫外非线性光学晶体在全固态激光器中获得应用。氟硼酸铯为同成分熔融化合物,熔点在~605℃,适合采用熔体法生长,也易于实现规模化、产业化制备。技术背景在熔体法制备晶体过程中,坩埚是盛放、熔化原料和晶体生长的容器,高温熔体与坩埚直接接触。坩埚的形状、尺寸、结构及物化特性对生长出晶体的质量、尺寸和性能有很大的影响。氟硼酸铯为碱金属氟硼酸盐,需要在无水无氧的环境中生长。目前隔绝氧气和水蒸气最常用的两条技术路线,一是将原料置于真空生长炉中,保持晶体生长过程中动态抽高真空进行生长,如生长氟化钙、氟化镁和氟化钡等氟化物晶体,但是此方法对生长氟硼酸铯晶体不合适,因为生长过程中需要对坩埚、加热和保温系统不间断地抽高真空,除了设备庞大,维护成本高,而且由于氟硼酸铯蒸汽压较高,会造成熔体挥发剧烈,挥发物也会对真空系统和外界环境产生较大的影响;二是将装有原料的石英坩埚抽高真空后密封,进行晶体生长。在石英坩埚抽真空并熔封后,可实现生长原料与坩埚 ...
【技术保护点】
1.一种用于生长氟硼酸铯晶体的双层坩埚,其特征在于,其组成具有:一个用于装载氟硼酸铯晶体生长原料的底部具有晶体淘汰结构的坩埚内层;一个坩埚外层;所述坩埚内层置于坩埚外层之内,坩埚内层的晶体淘汰结构位于所述坩埚外层的底部;一个位于所述坩埚外层顶端的外层封头;所述外层封头上端设有用于与抽气系统相连的封头直管;所述封头直管与所述坩埚外层及坩埚内层相通;所述坩埚内层材质为惰性金属材质或碳基材质;所述坩埚外层材质为石英材质;所述坩埚外层的内高大于坩埚内层的高度,以使封头与坩埚外层顶端熔封后坩埚外层完全包纳坩埚内层。
【技术特征摘要】
1.一种用于生长氟硼酸铯晶体的双层坩埚,其特征在于,其组成具有:一个用于装载氟硼酸铯晶体生长原料的底部具有晶体淘汰结构的坩埚内层;一个坩埚外层;所述坩埚内层置于坩埚外层之内,坩埚内层的晶体淘汰结构位于所述坩埚外层的底部;一个位于所述坩埚外层顶端的外层封头;所述外层封头上端设有用于与抽气系统相连的封头直管;所述封头直管与所述坩埚外层及坩埚内层相通;所述坩埚内层材质为惰性金属材质或碳基材质;所述坩埚外层材质为石英材质;所述坩埚外层的内高大于坩埚内层的高度,以使封头与坩埚外层顶端熔封后坩埚外层完全包纳坩埚内层。2.根据权利要求1所述的用于生长氟硼酸铯晶体的双层坩埚,其特征在于,所述惰性金属材质为铂、金、银或其合金;所述合金为铂、金、银中任意两种构成的合金或三种构成的合金。3.根据权利要求1所述的用于生长氟硼酸铯晶体的双层坩埚,其特征在于,所述碳基材质为石墨或玻璃态碳。4.根据权利要求1所述的用于生长氟硼酸铯晶体的双层坩埚,其特征在于,所述石英材质中的SiO2含量不低于99.99%。5.一种权利要求1所述双层坩埚用于生长氟硼酸铯晶体的方法,其特征在于,其步骤如下:(1)将氟硼酸铯晶体生长原料装入双层坩埚的坩埚内层中;(2)将上述装有氟硼酸铯晶体原料的坩埚内层置于坩埚外层中,坩埚内层的晶体淘汰结构位于所述坩埚外层的底部;将外层封头底端置于坩埚外层上端,并用焊炬使两者封接;通过封头上端直管接驳抽气系统并抽真空,达到真空度要求之后,在保持抽真空的条件下,将外层封头直管熔封,以使坩埚外层完全密闭包纳坩埚内层;或者在达到真空度要求之后,再通过封头直管向坩埚外层和...
【专利技术属性】
技术研发人员:王晓洋,刘丽娟,陈创天,
申请(专利权)人:中国科学院理化技术研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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