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Fe3+对KDP晶体生长影响的研究

王波 , 王圣来 , 房昌水 , 孙洵 , 顾庆天 , 李义平 , 王坤鹏 , 李云南

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.02.003

金属离子对KDP晶体的影响是多方面的.本文采用不同的过饱和度,在不同的Fe3+掺杂浓度的生长溶液中生长KDP晶体,定量地研究了Fe3+对KDP晶体生长的影响.实验发现,无论是在高过饱和度还是在低过饱和度下生长KDP晶体,在一定的浓度范围内,Fe3+的掺入既可以增加生长溶液的稳定性,又可以有效抑制晶体柱面的扩展,而且晶体基本不楔化,同时,对晶体光学性能的影响也不大.

关键词: KDP晶体 , Fe3+掺杂浓度 , 过饱和度 , 溶液 , 生长习性

热退火对KDP晶体微结构的影响

王圣来 , 李丽霞 , 胡小波 , 高樟寿 , 付有君 , 孙洵 , 李义平 , 曾红

功能材料

用X射线衍射和Raman光谱技术研究了KDP晶体165℃退火前后微观结构的变化.实验发现退火24h可以减小晶体生长过程中带来的晶格的畸变,提高了晶体的完整性,缩小晶体中键长和键角的变化范围,使晶体内应力得以部分释放.对于快速生长的晶体,退火的效果更加显著.

关键词: 热退火 , KDP晶体 , 双晶X射线衍射 , Raman光谱

KDP晶体生长过程中溶液稳定性的研究

李云南 , 房昌水 , 顾庆天 , 孙洵 , 王圣来 , 李义平 , 王坤鹏 , 王波

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.01.014

在KDP晶体生长过程中,溶液的稳定性对KDP晶体的光学质量影响较大.溶液的稳定性是多种因素共同作用的结果.本文主要研究了过饱和KDP溶液中晶胚的分布情况、降温过程中晶体生长驱动力与降温速度之间的关系,并分析了KDP晶体实际生长过程中影响溶液稳定性的主要因素.我们认为,通过改善KDP晶体生长过程中溶液的稳定性,并与其它措施和技术相结合,是提高KDP晶体光学质量的有效途径.

关键词: KDP晶体 , 稳定性 , 晶胚 , 生长驱动力 , 生长条件

KDP(KD*P)晶体结构研究进展

王坤鹏 , 房昌水 , 张建秀 , 孙洵 , 王圣来 , 顾庆天 , 李义平 , 李云南 , 王波

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.02.032

本文回顾了70多年来人们对KDP(KD*P)晶体结构的研究成果,尤其对近年来在晶体表面界面结构、氢键结构等方面所取得的重大突破进行了综述,并力图强调晶体性能对结构的依赖关系.KDP晶体的表面及界面结构对于晶体的生长及缺陷的形成具有重要影响.表面X射线衍射研究结果表明:水溶液中的KDP晶体表面上有四层特殊结构的水分子层,前两层水分子象冰层一样牢固地结合在晶体表面上,后两层相对弥散.

关键词: KDP(KD*P) , 晶体结构 , 表面界面 , 氢键

KDP晶体包裹体的拉曼光谱研究

王圣来 , 高樟寿 , 孔勇发 , 张存洲 , 付有君 , 孙洵 , 李义平 , 曾红

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2003.02.006

激光显微拉曼光谱对KDP晶体包裹体研究发现,相邻锥扇界附近的球形溶液包裹体串只有水溶液,而柱面扩展包藏和含高密度散射颗粒的KDP晶体都存在CO2和H2S等杂质分子.我们推断,柱、锥面包裹体成分的不同与晶体不同面的生长特征有关,CO2等杂质气体分子的存在是柱面包裹体和散射颗粒形成的原因之一.

关键词: 散射颗粒 , 拉曼光谱 , 包裹体 , KDP晶体

KDP晶体激光损伤机理研究

王坤鹏 , 房昌水 , 张建秀 , 王圣来 , 孙洵 , 顾庆天 , 李义平

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.01.011

大口径KDP晶体是唯一可用作激光约束核聚变(ICF)中Pockels盒和倍频器件的晶体材料,但是低的抗激光损伤阈值使其应用受到了限制.本文从电子-空穴对的产生及稳定机制、光伤实体的本质等方面总结了多年来人们对KDP晶体激光损伤机理的研究进展,尤其从多光子电离、碰撞电离、激光加热三个方面定性阐述了电子-空穴对的产生机制, 而电子-空位对的稳定机制是探讨光损伤的关键步骤.另外从晶体生长过程及后处理两个方面初步讨论了提高光伤阈值和光学均匀性的途径.

关键词: KDP晶体 , 激光损伤机理 , 光伤阈值

用于晶体生长过程中溶液浓度实时测量的变压器型电导仪

王圣来 , 付有君 , 高樟寿 , 刘嘉民 , 李义平 , 曾红

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.1999.04.017

电解质溶液的电导随浓度而变化,测量溶液电导即可推出溶液的浓度.为避免传统电桥法对测量溶液的影响,根据电磁感应的原理,设计制作了变压器型电导仪.受电磁屏蔽及电磁感应线性范围的限制,该电导仪只能在一定的测量范围使用.该电导仪在测量导电性良好的溶液时能获得较高的精度.适当调节电导仪的参数如线圈匝数、输入信号、信号频率和输出电阻等也可改变测量范围,提高相对测试精度.用该电导仪测量了KDP溶液的电导随浓度变化的关系,相对精度达0.6%以上.

关键词: 传感器 , 电导 , 溶液 , KDP晶体 , 浓度 , 晶体生长

实时控制过饱和度降温法生长KDP晶体

王圣来 , 付有君 , 孙洵 , 李义平 , 曾红 , 高樟寿

无机材料学报

用变压器型电导仪实现了ＫＤＰ晶体生长过程中溶液的浓度和过饱和度的实时测量与控制，测量精度±０．０３ｇＫＤＰ／１００ｇＨ_２Ｏ（±０．１０％相对过饱和度），控制精度与测量精度相当．过饱和度实时控制系统提供了一种方法，可以研究在不同工艺条件生长ＫＤＰ晶体时，过饱和度与晶体生长和性能的关系．用分析纯原料生长ＫＤＰ晶体，发现随着过饱和度的增大，晶体的生长速度加快，晶体的均匀性降低．过饱和度实时控制系统可以使ＫＤＰ晶体在相对恒定的过饱和度下生长，提高了晶体生长的均匀性，抑制了生长层和散射颗粒的产生，有利于提高晶体的光学透过率和光伤阈值．

关键词: 过饱和度 , KDP crystal , automatic control , growth

实时控制过饱和度降温法生长KDP晶体

王圣来 , 付有君 , 孙洵 , 李义平 , 曾红 , 高樟寿

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2001.01.006

用变压器型电导仪实现了KDP晶体生长过程中溶液的浓度和过饱和度的实时测量与控制，测量精度0.03g KDP/100g H2O(0.10%相对过饱和度)，控制精度与测量精度相当. 过饱和度实时控制系统提供了一种方法，可以研究在不同工艺条件生长KDP晶体时，过饱和度与晶体生长和性能的关系. 用分析纯原料生长KDP晶体，发现随着过饱和度的增大，晶体的生长速度加快，晶体的均匀性降低. 过饱和度实时控制系统可以使KDP晶体在相对恒定的过饱和度下生长，提高了晶体生长的均匀性，抑制了生长层和散射颗粒的产生，有利于提高晶体的光学透过率和光伤阈值.

关键词: 过饱和度 , 晶体质量 , 实时控制 , 电导