王凯
,
郭余庆
,
王鸣
,
葛楠楠
人工晶体学报
采用有限元法,对泡生法生长蓝宝石晶体不同生长阶段固液界面的形状和温度梯度进行模拟计算,探讨分析了生长速率对放肩、等径阶段蓝宝石生长的影响.结果表明:固液界面凸出度在放肩阶段较大,在等径阶段凸出度相对较小,固液界面温度梯度随着晶体生长不断减小.在合理速率范围内,放肩阶段0～2 mm/h,速率对固液界面的影响很小,等径阶段2～5 mm/h,速率对固液界面的影响越来越大,固液界面温度梯度和形变均随速率的增大而减小.利用模拟结果,调节实际晶体生长工艺参数,成功长出80 kg的大尺寸高质量蓝宝石晶体.
关键词:
泡生法
,
蓝宝石晶体
,
有限元
,
固液界面
,
生长速率
张礼杰
,
雷鸣
,
李建立
,
王英伟
,
王宇明
,
刘景和
中国稀土学报
采用泡生法生长Yb:KYW晶体, 通过XRD分析确认所生长的晶体为β-Yb:KYW. TG-DTA测量结果表明, 晶体的熔点为1045 ℃, 相变温度为1010 ℃. 测得晶体红外光谱和拉曼光谱, 对其峰值所属振动的归属进行了指认, 并测量了晶体的吸收光谱和荧光光谱. 结果表明, Yb:KYW晶体在940, 980 nm附近有很强的吸收峰, 主峰980 nm处的吸收截面积为1.34×10-19 cm2;该晶体在990, 1010, 1030 nm附近都有较强的荧光发射峰, 其中最强发射峰1030 nm的发射线宽高达16 nm, 有望作为可调谐激光器的增益介质. 计算得其1030 nm受激发射截面积为3.1×10-20 cm2.
关键词:
Yb:KYW
,
泡生法
,
光谱性能
,
稀土
郭余庆
,
葛楠楠
,
王凯
,
李泽焱
,
王鸣
人工晶体学报
泡生法蓝宝石晶体炉内保温屏是炉内温场的重要部件,并对晶体生长有重要影响.本文对不同的保温屏材料的影响进行了计算分析.通过分析加热功率、晶体温度分布、固液界面形状,比较钨钼、石墨、氧化锆三种材料的保温屏的保温性能和对晶体生长的影响,结果表明:氧化锆保温性能优于钨钼保温屏,而石墨保温性能最差.选用钨钼保温屏和氧化锆保温屏晶体温度分布较为接近,且高于选用石墨保温屏时的温度分布.石墨保温屏对应的固液界面形状最大,钨钼屏其次,而氧化锆材料时形状最平缓.
关键词:
泡生法
,
蓝宝石
,
保温屏
,
材料属性
蔡迅
,
黎建明
,
刘春雷
,
李楠
人工晶体学报
采用晶体生长数值模拟软件CrysMAS对泡生法生长蓝宝石晶体过程的温场进行了研究,利用数值模拟结果来调节晶体生长实验的生长速率,成功的长出了质量为91.3 kg的高质量蓝宝石晶体,并将模拟结果与实验结果进行了对比.结果表明:数值模拟结果能很好的反映出晶体在不同时刻的生长状态.晶体在生长初期应保持较低的生长速度,在等径生长阶段,晶体的最大生长速度应低于1002 g/h.
关键词:
泡生法
,
蓝宝石
,
数值模拟
,
固液界面
,
生长速度
刘方方
,
左然
,
汪传勇
人工晶体学报
在泡生法蓝宝石单晶生长中,固液界面形状对晶体生长质量影响极大.本文针对泡生法蓝宝石晶体生长进行数值模拟,研究了晶体半透明性、放肩角、底部钼屏保温层厚度、加热器侧部和底部功率分配比等对固液界面形状的影响.模拟结果发现:不考虑蓝宝石晶体的半透明性,则固液界面凹向熔体生长,反之则固液界面凸向熔体生长；放肩角增大、底部钼屏保温层增厚,都造成固液界面凸度减小；加热器侧部与底部的功率比增大,则固液界面凸度增大.实际的固液界面形状取决于多种参数的综合作用.
关键词:
泡生法
,
蓝宝石晶体
,
数值模拟
,
固液界面
汪传勇
,
左然
,
人工晶体学报
在泡生法蓝宝石单晶生长中,单晶炉内的热场对晶体质量至关重要.本文首先对单晶炉的顶部热屏、环形加热器和炉底保温进行了改进,然后结合计算机数值模拟,对热场改进前、后晶体的轴向和径向温度梯度、晶体表面温度分布、加热器功率等进行分析对比.结果表明:改进后的倾斜热屏增强了单晶炉内的辐射传热,对已生长出的晶体起到了后热作用,降低了晶体内的热应力;对加热器和底部钼保温层的改进,减小了加热器与坩埚间的热阻,增强了炉内的保温作用,使加热功率降低了约8%.
关键词:
泡生法
,
蓝宝石单晶
,
热场优化
,
数值模拟
刘方方
,
左然
,
苏文佳
人工晶体学报
针对泡生法蓝宝石单晶生长的不同生长阶段的温场、流场和固液界面形状进行数值模拟研究.并分析了加热器相对坩埚的轴向位置和不同生长速率对蓝宝石单晶生长的影响.结果表明:在蓝宝石单晶生长中,在靠近坩埚壁面和固液界面的熔体内,等温线密,温度梯度较大;在靠近坩埚底部的熔体内,等温线稀疏,温度梯度较小.随着晶体高度的增加,熔体对流由放肩阶段的两个涡胞变成等径阶段的一个涡胞,熔体平均温度有小幅度下降;加热器相对坩埚的轴向位置对晶体生长炉内温场和固液界面形状影响很大,随着加热器位置上移,晶体内平均温度升高,温度梯度减小;熔体内平均温度降低,温度梯度增大.同时固液界面凸度增大.随着晶体生长速率增大,固液界面凸度增大,界面更加凸向熔体.
关键词:
蓝宝石
,
泡生法
,
数值模拟
,
固液界面
杨琳
,
左然
,
苏文佳
,
娄中士
材料导报
利用计算机模拟对泡生法蓝宝石单晶各生长阶段的热应力进行了分析,发现晶体中最大热应力位于籽晶与新生晶体交界处或靠近固液界面的晶体边缘,其次位于晶体肩部.在此基础上,针对某一生长阶段讨论了加热器位置和坩埚形状对晶体中热应力分布的影响.结果表明:固液界面处的热应力随着加热器轴向中点与熔体轴向中点的距离L的增加先减后增,当L为190mm时,晶体中热应力最小；随着坩埚底部倒角半径的增加,固液界面处热应力呈上升的趋势.
关键词:
泡生法
,
蓝宝石单晶
,
数值模拟
,
固液界面
,
热应力
刘春雷
,
李楠
,
蔡迅
,
黎建明
人工晶体学报
采用泡生法生长蓝宝石晶体(α-Al2 O3单晶),针对蓝宝石晶体的结晶性质和生长工艺条件展开了研究,解释了蓝宝石晶体中气泡的形成机制并提出了相应的解决方法,成功生长出了90公斤级大直径蓝宝石晶体.
关键词:
蓝宝石晶体
,
泡生法
,
气泡
,
结晶性质
姚吉勇
,
傅佩珍
,
王俊新
,
郭海栓
,
张恒利
,
许祖彦
,
郭范
,
吴以成
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2000.02.003
用泡生法生长出不同Nd3+掺杂浓度的Nd3+:CaLa2B10O19(NLCB)晶体,测试了晶体的透射光谱、荧光光谱、倍频效应等性质.NLCB晶体在580nm和805nm处有很强的吸收,能与二极管激光器有效耦合.在900nm和1.06μm处各有一荧光峰,1.06μm处的荧光寿命为75μs.NLCB的粉末倍频效应为KDP的2倍.
关键词:
Nd3+:CaLa2B10O19晶体
,
泡生法
,
光谱性质
,
倍频效应
,
自倍频激光晶体
