一种限制制造技术

本发明专利技术属于晶体生长技术领域，具体涉及一种限制

【技术实现步骤摘要】
一种限制KDP类晶体柱面生长的载晶架及其应用


[0001]本专利技术属于晶体生长
，具体涉及一种限制
KDP
类晶体柱面生长的载晶架及其应用
。

技术介绍

[0002]20
世纪
60
年代初，激光技术的出现催生了激光核聚变的新领域
。
激光核聚变作为一种低碳高效的新能源具有广泛而诱人的发展前景
。KDP
及
DKDP
晶体是一种典型非线性光学材料，本身具有非线性光学系数大
、
光学均匀性高
、
透过波段宽以及易于实现相位匹配等诸多优点，是实现激光的频率转换
、
偏转
、
调制和
Q
开关等技术的关键材料
。KDP
类晶体是目前唯一可用于激光核聚变工程的非线性光学晶体
。
[0003]申请号为
CN 201910283597.8(
公开号为
CN 109943881 A)
的专利技术专利申请介绍了一种
KDP
类长籽晶单锥晶体生长的载晶架，采用该载晶架长出的
KDP
类晶体外形为一个四方单锥和一个四方柱的聚合体，从
KDP
类晶体柱部切割出所需光学元件，但由于柱部更易吸附溶液中的杂质金属阳离子，导致光学元件在紫外光波段透过率较低，质量较差
。

技术实现思路

[0004]为了解决现有
KDP
>类晶体生长存在的上述问题，本专利技术提供一种限制
KDP
类晶体柱面生长的载晶架
。
与现有的载晶架相比，本专利技术载晶架下板的内凹正四棱台抑制了柱面的生长，晶体的上端锥面可自由生长，提升了锥部在整个晶体中的占比，节约了生产原料，在光学加工时，提高了晶体利用率，减少了加工时间，降低了生产成本；各部件的无缝连接和喷涂防腐膜消除了载晶架上产生杂晶的可能性，提高了晶体生产效率；搅拌桨增强了生长槽内溶液的流动性，有利于快速生长出高质量的晶体
。
从锥部切割出的光学元件具有很高的光学质量
。
[0005]本专利技术的技术解决方案如下：
[0006]本专利技术提供一种载晶架，包括上板
、
支杆和下板，所述上板与下板相对设置，所述支杆用于支撑
、
连接上板和下板，所述下板内设置一个内凹正四棱台，所述内凹正四棱台的开口朝向所述上板的底面
。
[0007]根据本专利技术的实施方案，所述内凹正四棱台的斜面与水平面的夹角记为
α
，0°
<
α
<90
°
；进一步地，
30
°
≤
α
≤60
°
，例如
α
＝
45
°
。
[0008]根据本专利技术的实施方案，上板底面至下板顶面的垂直距离
D1≥L1
×
tan
β
/2+H1
，其中
L1
表示内凹正四棱台上底面边长，
H1
表示搅拌桨的中心轴高度，
β
表示
KDP
类晶体
(101)
面与
(001)
面间的夹角
。
例如生长
DKDP
晶体时，
L1
为
100mm
，
H1
为
30mm
，
β
为
43.05
°
，上板底面至下板顶面的垂直距离
D1≥100
×
tan(43.05
°
)/2+30。
[0009]根据本专利技术的实施方案，所述内凹正四棱台的深度
D2
＝
(L1
‑
L2)
×
tan
α
/2
，其中
L1
表示内凹正四棱台上底面边长，
L2
表示内凹正四棱台下底面边长，例如
L1
为
100mm
，
L2
为
10mm
时，所述内凹正四棱台的深度
D2
＝
(100
‑
10)
×
tan
α
/2。
[0010]根据本专利技术的实施方案，下板顶面边长与内凹正四棱台上底面边长的差值
(L3
‑
L1)≥0
，
L1
表示内凹正四棱台上底面边长，
L3
表示下板顶面边长，例如
L3
‑
L1
＝
10mm。
[0011]根据本专利技术的实施方案，所述上板和下板的水平截面尺寸相等
。
[0012]根据本专利技术的实施方案，所述上板和下板平行，形成非封闭空间
。
[0013]根据本专利技术的实施方案，对所述支杆的设置位置不做特别限定，其能够起到连接支撑上板和下板，且不影响晶体生长即可
。
例如，所述支杆对称设置于上板和下板的两侧；例如，每侧的支杆的数量为1个
、2
个或更多个
。
优选地，所述支杆的数量为2个或4个
。
[0014]根据本专利技术的实施方案，每个支杆的上端与上板连接，每个支杆的下端与下板连接
。
[0015]根据本专利技术的实施方案，所述支杆的横截面为方形，例如为矩形
。
[0016]根据本专利技术的实施方案，所述载晶架还包括搅拌桨，所述搅拌桨设置于上板与下板形成的空间内，通过中心轴与上板底面的中心连接
。
[0017]根据本专利技术的实施方案，所述搅拌桨的长度为内凹正四棱台上底面边长的
0.3
～
0.8
倍，例如为
0.6
倍
。
[0018]根据本专利技术的实施方案，所述搅拌桨为折叶桨，折叶角度为
30
°
～
60
°
，优选为
45
°
。
[0019]根据本专利技术的实施方案，所述搅拌桨的浆叶数量为2～6个，进一步地，所述搅拌桨的浆叶数量为3～5个，例如为4个
。
[0020]根据本专利技术的实施方案，所述载晶架还包括连接杆，所述连接杆设置于上板顶面并与上板顶面的中心连接
。
所述连接杆用于与外部动力机构连接并带动载晶架转动
。
[0021]根据本专利技术的实施方案，所述连接杆的水平横截面为圆形
。
[0022]根据本专利技术的实施方案，所述内凹正四棱台的底部中央设置一个籽晶安放孔；优选地，所述籽晶安本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种载晶架，包括上板
、
支杆和下板，其特征在于，所述上板与下板相对设置，所述支杆用于支撑
、
连接上板和下板，所述下板内设置一个内凹正四棱台，所述内凹正四棱台的开口朝向所述上板的底面，所述内凹正四棱台的斜面与水平面的夹角记为
α
，0°
<
α
<90
°
。2.
根据权利要求1所述的载晶架，其特征在于，
30
°
≤
α
≤60
°
；优选地，所述内凹正四棱台的底部中央设置一个籽晶安放孔
。
优选地，所述籽晶安放孔的尺寸能够容纳尺寸
5mm
×
5mm
×
3mm
～
30mm
×
30mm
×
20mm
的籽晶
。3.
根据权利要求1或2所述的载晶架，其特征在于，所述上板底面至下板顶面的垂直距离
D1≥L1
×
tan
β
/2+H1
，其中
L1
表示内凹正四棱台上底面边长，
H1
表示搅拌桨的中心轴高度，
β
表示
KDP
类晶体
(101)
面与
(001)
面间的夹角
。
优选地，所述内凹正四棱台的深度
D2
＝
(L1
‑
L2)
×
tan
α
/2
，其中
L1
表示内凹正四棱台上底面边长，
L2
表示内凹正四棱台下底面边长
。4.
根据权利要求1或2所述的载晶架，其特征在于，所述下板顶面边长与内凹正四棱台上底面边长的差值
(L3
‑
L1)≥0。
优选地，所述载晶架还包括搅拌桨，所述搅拌桨设置于上板与下板形成的空间内，通过中心轴与上板底面的中心连接
。
优选地，所述上板和下板的水平截面尺寸相等
。
优选地，所述上板和下板平行，形成非封闭空间
。5.
根据权利要求1至4任一项所述的载晶架，其特征在于，所述搅拌桨的长度为内凹正四棱...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶李旺，庄欣欣，许智煌，曹腾飞，王远洁，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：