專利名稱：Yag晶體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種晶體制備方法，尤其是YAG晶體的制備方法。
背景技術(shù)：
YAG,是釔鋁石榴石的簡稱，化學(xué)式為ND:Y3A15012，是由Y203和A1203反應(yīng)生成的一種復(fù)合氧化物，屬立方晶系，具有石槽石結(jié)構(gòu)。晶體摻雜Nd原子含量為O. 6 1. 1%,是固體激光材料，可激發(fā)脈沖激光或連續(xù)式激光，發(fā)射之激光為紅外線波長1. 064 μ m。YAG激活物質(zhì)晶體使用泵浦燈管主要為氪氣(krypton)或氙氣(Xenon)燈管，泵浦燈的發(fā)射光譜是一個寬帶連續(xù)浦，NchYAG吸收的光譜區(qū)域由O. 730 μ m O. 760 μ m與O. 790 μ m
O.820 μ m，光譜能被吸收后，會導(dǎo)致原子由低能級向高能級躍遷，部分躍遷到高能級的原子又會躍遷到低能級并釋放出相同頻率單色光譜。晶體生長是將原料放在坩堝中加熱熔化，在熔液表面接籽晶提拉熔體，在受控條件下，使籽晶和熔液在交界面上不斷進行原子或分子的重新排列，生長出單晶體。生長工藝首先將待生長的晶體的原料放在耐高溫的銥金坩堝中，調(diào)整爐內(nèi)溫度場，然后在籽晶桿上安放裝好籽晶。裝好單晶爐后，抽真空，充加氬氣保護。中頻加熱。二次熔料后，讓籽晶接觸液體表面，待籽晶表面稍熔后，提拉并轉(zhuǎn)動籽晶桿，使熔液處于過冷狀態(tài)而結(jié)晶于籽晶上，在不斷提拉和旋轉(zhuǎn)過程中，生長出圓柱狀晶體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種YAG晶體的制備方法，能夠制備出晶型較佳的YAG晶體。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。一種YAG晶 體的制備方法，包括步驟(I)將若干塊YAG晶體墊料放入銥金坩堝，銥金坩堝中心位置設(shè)置中頻感應(yīng)線圈；(2)將銥金坩堝抽至真空，輸入高純氬氣正壓保護，將中頻感應(yīng)線圈通電加熱；(3)將中頻感應(yīng)線圈電流調(diào)至38(Γ420Α，持續(xù)I 1. 5小時；(4)將中頻感應(yīng)線圈電流調(diào)至55(Γ650Α，持續(xù)2 6小時；(5)將中頻感應(yīng)線圈電流調(diào)至70(Γ750Α，持續(xù)2 3小時；(6)注意YAG晶體墊料開始融化，以每小時提高中頻感應(yīng)線圈電流15 30Α，直至YAG晶體墊料完全融化后電流不變保持廣3小時；(7)以每小時提高中頻感應(yīng)線圈電流15 30Α ；(8)當(dāng)銥金坩堝內(nèi)溫度到1900° 2000° C左右開始降溫；(9)對銥金坩堝添加YAG晶體料；(10)觀察銥金坩堝內(nèi)狀況，二次融化料后，開始投放籽晶生長。本發(fā)明的有益效果(I)采用本工藝的方法制備YAG晶體，晶形較佳，晶體內(nèi)部應(yīng)力平衡，不易出現(xiàn)晶體斷裂的現(xiàn)象；
(2)整個工作過程坩堝基本處于溫度平緩狀態(tài)，解決了高溫難容材料坩堝問題；(3)坩堝處于低溫狀態(tài)，對原料沒有污染；(4)使用成本節(jié)省55%左右，節(jié)省電能20%，節(jié)省工作時間7_8天，一個周期30天，約節(jié)省25%。
具體實施例方式下面根據(jù)實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。實施案例1:YAG晶體的制備方法，包括步驟(I)將若干塊YAG晶體墊料放入銥金坩堝，銥金坩堝中心位置設(shè)置中頻感應(yīng)線圈；(2)將銥金坩堝抽至真空，輸入高純氬氣正壓保護，將中頻感應(yīng)線圈通電加熱；(3)將中頻感應(yīng)線圈電流調(diào)至380A，持續(xù)2. 5小時；(4)將中頻感應(yīng)線圈電流調(diào)至550A，持續(xù)6小時；(5)將中頻感應(yīng)線圈電流調(diào)至700A，持續(xù)3小時；(6)注意YAG晶體墊料開始融化，以每小時提高中頻感應(yīng)線圈電流15A，直至YAG晶體塾料完全融化后電流不變保持3小時；(7)以每小時提高中頻 感應(yīng)線圈電流15A ；(8)當(dāng)銥金坩堝內(nèi)溫度到1900° C左右開始降溫；(9)對銥金坩堝添加YAG晶體料；( 10)觀察銥金坩堝內(nèi)狀況，二次融化料后，開始投放籽晶生長。實施案例2 YAG晶體的制備方法，包括步驟(I)將若干塊YAG晶體墊料放入銥金坩堝，銥金坩堝中心位置設(shè)置中頻感應(yīng)線圈；(2)將銥金坩堝抽至真空，輸入高純氬氣正壓保護，將中頻感應(yīng)線圈通電加熱；(3)將中頻感應(yīng)線圈電流調(diào)至420A，持續(xù)2小時；(4)將中頻感應(yīng)線圈電流調(diào)至650A，持續(xù)2小時；(5)將中頻感應(yīng)線圈電流調(diào)至750A，持續(xù)2小時；(6)注意YAG晶體墊料開始融化，以每小時提高中頻感應(yīng)線圈電流30A，直至YAG晶體塾料完全融化后電流不變保持I小時；(7)以每小時提高中頻感應(yīng)線圈電流30A ；(8)當(dāng)銥金坩堝內(nèi)溫度到2000° C左右開始降溫；(9)對銥金坩堝添加YAG晶體料；( 10)觀察銥金坩堝內(nèi)狀況，二次融化料后，開始投放籽晶生長。本發(fā)明，YAG晶體的制備方法，采用本工藝的方法制備YAG晶體，晶體內(nèi)部應(yīng)力平衡，不易出現(xiàn)晶體斷裂的現(xiàn)象；整個工作過程坩堝基本處于溫度平緩狀態(tài)，解決了高溫難容材料坩堝問題；坩堝處于低溫狀態(tài)，對原料沒有污染；使用成本節(jié)省55%左右，節(jié)省電能20%，節(jié)省工作時間7-8天，一個周期30天，約節(jié)省25%。上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此領(lǐng)域技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明內(nèi)容并加以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修 飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種YAG晶體的制備方法，其特征在于，包括步驟 (1)將若干塊YAG晶體墊料放入銥金坩堝，銥金坩堝中心位置設(shè)置中頻感應(yīng)線圈； (2)將銥金坩堝抽至真空，輸入高純氬氣正壓保護，將中頻感應(yīng)線圈通電加熱； (3)將中頻感應(yīng)線圈電流調(diào)至38(Γ420Α，持續(xù)2 2.5小時； (4)將中頻感應(yīng)線圈電流調(diào)至55(Γ650Α，持續(xù)2飛小時； (5)將中頻感應(yīng)線圈電流調(diào)至70(Γ750Α，持續(xù)2 3小時； (6)注意YAG晶體墊料開始融化，以每小時提高中頻感應(yīng)線圈電流15 30Α，直至YAG晶體塾料完全融化后電流不變保持I 3小時； (7)以每小時提高中頻感應(yīng)線圈電流15 30Α； (8)當(dāng)銥金坩堝內(nèi)溫度到1900° 2000°C左右開始降溫； (9)對銥金坩堝添加YAG晶體料； (10)觀察銥金坩堝內(nèi)狀況，二次融化料后，開始投放籽晶生長。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種YAG晶體的制備方法，包括步驟將YAG晶體墊料放入帶有中頻感應(yīng)線圈的銥金坩堝；將銥金坩堝抽至真空，輸入高純氬氣正壓保護；將中頻感應(yīng)線圈電流調(diào)至380~420A，持續(xù)2~2.5小時；調(diào)至550~650A，持續(xù)2~6小時；調(diào)至700~750A，持續(xù)2~3小時；注意YAG晶體墊料開始融化，以每小時提高15~30A，直至YAG晶體墊料完全融化后電流不變保持1~3小時；以每小時提高15~30A；當(dāng)銥金坩堝內(nèi)溫度到1900°~2000°C左右開始降溫；對銥金坩堝添加YAG晶體料；觀察銥金坩堝內(nèi)狀況，二次融化料后，開始投放籽晶生長。本發(fā)明的優(yōu)點在于，能夠制備出晶型較佳的YAG晶體。
文檔編號C30B11/00GK103060916SQ20131003036
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者萬文, 萬黎明 申請人:安徽環(huán)巢光電科技有限公司