一种界面可视化的晶体生长观测装置和方法

专利检索2026-02-25  3


本发明涉及晶体生长,具体涉及一种可视化氟化物晶体生长观测装置和观测方法。


背景技术:

1、在现有技术中,坩埚下降法生长晶体具有原料利用率高、设备构造简单可靠、晶体生长工艺重复性好等特点,有利于晶体制备工艺的批量化推广,是国际上生长氟化物光学晶体的主流方法,广泛应用于大尺寸caf2、baf2等氟化物光学晶体的产业化制备。在利用该技术进行晶体生长时,需将垂直放置的坩埚由晶体生长设备上部的高温区间缓慢下降至底部的低温区间,在经过两者之间的温度梯度区间时,坩埚内的熔体实现自下而上的结晶生长。

2、然而,由于氟化物具有熔体腐蚀性强、挥发性强等特点,采用坩埚下降法等晶体生长技术制备氟化物光学晶体时均采用石墨材质的坩埚。此外,氟化物晶体生长过程中必须严格避免生长气氛中的水、氧气等成分的污染,以防止含氧杂质进入晶体中对晶体的透过形成造成不利影响,因此整个晶体生长过程必须在真空炉体内进行,晶体生长过程在真空或者高纯气氛(例如高纯氩气、高纯氩气/cf4混合气氛)保护下进行,炉腔的腔体材质通常为经过耐腐蚀处理、且具备水冷功能的不锈钢。

3、由于氟化物熔体被密封于石墨坩埚内部,并且石墨坩埚及周围的保温材料均被密封于不锈钢腔体内,实际上氟化物光学晶体的生长过程是在一个不可观测的“黑箱”内完成的。因此,采用坩埚下降法生长氟化物光学晶体过程中,坩埚内部的晶体生长结晶固液界面位置、形状等信息完全缺失,不能反馈制备工艺优化,是造成氟化物光学晶体缺陷多、制备工艺难以突破的关键技术瓶颈。


技术实现思路

1、本发明提供一种界面可视化的晶体生长观测装置和观测方法,以解决现有技术中无法实时观测氟化物晶体生长结晶固液界面、难以实现晶体生长过程可视化的技术问题。

2、本发明的第一方面,提供一种界面可视化的晶体生长观测装置,用于至少对坩埚下降法制备氟化物晶体过程的可视化观测,包括高真空生长装置,生长探测组件,坩埚旋转系统和控制系统,所述高真空生长装置和所述坩埚旋转系统围合形成生长空腔用以提供待生长熔体的生长空间;

3、所述坩埚旋转系统用于至少支撑所述待生长熔体;

4、所述高真空生长装置用于使所述生长空腔处于真空或密闭生长环境,并用于调节与所述坩埚旋转系统的相对位置以实现对所述待生长熔体的下降过程的控制;

5、其中

6、所述生长探测组件用于通过x射线至少探测所述待生长熔体制备为晶体中的固液界面的位置和形态信息,所述控制系统与所述生长探测组件连接用以基于所述固液界面的位置和形态信息显示晶体生长过程。

7、在本发明一些实施例中,所述坩埚旋转系统用于旋转所述待生长熔体,所述控制系统和所述坩埚旋转系统连接用于获得所述待生长熔体的旋转信息,其中

8、所述控制系统基于所述旋转信息和所述固液界面的位置和形态信息显示所述晶体生长的三维生长过程。

9、在本发明一些实施例中,所述坩埚旋转系统包括磁流体密封组件和籽晶杆,所述磁流体密封组件和所述高真空生长装置磁流体密封以形成所述生长空腔,其中

10、所述籽晶杆与所述磁流体密封组件固定连接,所述籽晶杆贯穿所述磁流体密封组件用于部分容置在所述生长空腔内以支撑所述待生长熔体。

11、在本发明一些实施例中,所述坩埚旋转系统包括旋转电机,电机履带和旋转接头,所述旋转接头设置在所述生长空腔外并与所述籽晶杆固定连接,

12、所述旋转电机设置在所述生长空腔外并与所述磁流体密封组件相对静止,所述旋转电机通过所述电机履带与所述旋转接头传动连接用于带动所述籽晶杆旋转以实现所述待生长熔体的旋转。

13、在本发明一些实施例中,所述高真空生长装置与所述磁流体密封组件在下降方向移动连接,用于调整所述磁流体密封组件相对于所述高真空生长装置的相对位置以实现对所述待生长熔体的下降过程的控制。

14、在本发明一些实施例中,所述籽晶杆具有底部开口的冷却腔,用于使水冷管与所述冷却腔连通以向所述冷却腔中注入冷却液实现所述生长空腔的温度调节。

15、在本发明一些实施例中,所述高真空生长装置包括真空炉体,真空机构和下降机构,所述真空炉体用于与所述坩埚旋转系统密封连接以形成所述生长空腔,所述真空机构与所述真空炉体连通以使所述生长空腔保持真空或密闭生长环境,所述下降机构与所述真空炉体相对固定,并于所述坩埚旋转系统在下降方向移动连接,其中

16、所述真空炉体包括炉盖,炉筒和炉底盖,所述炉筒的上侧与所述炉盖密封固定,下侧与所述炉底盖密封固定,所述炉底盖上设置有通孔用于使所述坩埚旋转系统带动所述待生长熔体在下降方向移动。

17、在本发明一些实施例中,所述真空炉体还包括波纹管,所述波纹管设置在所述炉底盖的下方用于至少覆盖所述通孔,其中

18、所述波纹管一侧与所述炉底盖密封连接,另一侧与所述坩埚旋转系统密封连接,用于弹性密封连接所述炉底盖和所述坩埚旋转系统。

19、在本发明一些实施例中,所述炉筒上侧壁上设置有x射线窗口用于使得所述生长探测组件发出的x射线贯穿所述生长空腔,其中

20、所述炉筒的侧壁底部,或所述炉底盖设置有弯脖用以连通所述真空机构,且所述弯脖与所述生长探测组件互不干涉。

21、在本发明一些实施例中,所述生长探测组件包括射线源,射线源运动控制系统,探测器和探测器运动控制系统,所述射线源和所述探测器设置在所述高真空生长装置相对的两侧,较优的,所述射线源和所述探测器所在位置均避开弯脖,以方便实现机械构造。所述射线源能够发射x射线,所述探测器用于接收所述x射线,其中

22、所述射线源固定在所述射线源运动系统上,所述射线源运动控制系统用于控制所述射线源沿y向和/或z向运动,所述射线源沿y向移动用于与所述探测器配合完成校准,所述射线源沿z向移动用于至少与所述探测器配合检测所述固液界面的位置信息;

23、所述探测器设置在所述探测器运动系统上,所述探测器运动系统用于控制所述探测器沿y向和/或z向运动,所述探测器沿y向移动用于与所述射线源配合完成校准,所述探测器沿z向移动用于至少与所述射线源配合检测所述固液界面的位置信息。

24、在本发明一些实施例中,所述射线源运动系统包括射线源支撑平台,z轴第一运动装置和y轴第一运动装置,所述射线源支撑平台与所述射线源固定连接,所述z轴第一运动装置与所述射线源支撑平台移动连接用以使得射线源支撑平台能够做z向运动,所述y轴第一运动装置与所述z轴第一运动装置移动连接用以使得所述z轴第一运动装置y向运动,和/或

25、所述探测器运动系统包括探测器支撑平台,z轴第二运动装置和y轴第二运动装置,所述探测器支撑平台与所述探测器固定连接,所述z轴第二运动装置与所述探测器支撑平台移动连接用以使得探测器支撑平台能够做z向运动,所述y轴第二运动装置与所述z轴第二运动装置移动连接用以使得所述z轴第二运动装置y向运动。

26、在本发明一些实施例中,还包括加热系统,所述加热系统用于在所述生长空腔内形成温度梯度,其中

27、所述控制系统至少与所述加热系统和所述高真空系统连接,用以将所述生长熔体制备为晶体。

28、在本发明一些实施例中,所述晶体为氟化物晶体,或者是

29、制备的所述晶体与所述待生长熔体的密度差不低于x射线能够分辨不同物质的最小密度差。

30、在本发明一些实施例中,制备的所述晶体与所述待生长熔体的密度差不低于8%。

31、本发明的第二方面,提供一种界面可视化的晶体生长观测方法,基于第一方面提供的界面可视化的晶体生长观测装置,所述方法包括:

32、获取所述高真空生长装置的生长空腔的各温度监测点的温度,校准所述生长探测组件;

33、控制所述坩埚旋转系统沿第一速度下降,所述第一速度基于所述温度监测点的温度获得;

34、控制所述生长探测组件沿第二速度运动;

35、接收所述生长探测组件的探测信号并显示所述氟化物晶体的制备过程,其中所述探测信号至少包括所述待生长熔体和生长晶体的固液分界线信息,基于所述探测信号生成所述晶体生长信息。

36、在本发明一些实施例中,接收所述生长探测组件的探测信号并显示所述氟化物晶体的制备过程前,还包括如下步骤:

37、控制所述坩埚旋转系统沿第三速度旋转,所述坩埚旋转系统的第三速度基于所述第二速度确定。

38、在本发明一些实施例中,所述生长探测组件包括射线源,射线源运动控制系统,探测器和探测器运动控制系统,所述射线源和所述探测器设置在所述高真空生长装置相对的两侧,所述射线源能够发射x射线,所述探测器用于接收所述x射线,其中

39、所述射线源固定在所述射线源运动系统上,所述射线源运动控制系统用于控制所述射线源沿y向和z向运动,所述射线源沿y向移动用于与所述探测器配合完成校准,所述射线源沿z向移动用于与所述探测器配合检测所述固液界面的位置信息;

40、所述探测器设置在所述探测器运动系统上,所述探测器运动系统用于控制所述探测器沿y向和z向运动,所述探测器沿y向移动用于与所述射线源配合完成校准,所述探测器沿z向移动用于与所述射线源配合检测所述固液界面的位置信息。

41、在本发明一些实施例中,校准所述生长探测组件包括如下步骤:

42、控制所述射线源和探测器y向运动直至中间无遮挡,所述射线源的y向运动基于所述射线源运动系统实现,所述探测器的y向运动基于所述探测器运动系统实现;

43、调整所述射线源和探测器的z向相对位置,所述射线源的z向运动基于所述射线源运动系统实现,所述探测器的z向运动基于所述探测器运动系统实现;

44、控制所述射线源和探测器y向运动回初始位置,所述初始位置为所述高真空生长装置同一径向的两侧。

45、在本发明一些实施例中,控制所述生长探测组件沿第二速度运动包括如下步骤:

46、控制所述射线源和所述探测器同步沿第二速度z向运动。

47、本发明的又一方面,提供一种可视化氟化物晶体生长观测设备,用于实现对熔体法制备氟化物晶体生长过程的观测。虽然氟化物光学晶体的生长过程被密封于石墨坩埚内部进行、且石墨坩埚及周围的保温材料均被密封于不锈钢腔体内,但由于坩埚内的氟化物晶体、熔体的密度不同,在晶体生长固液界面处存在密度突变,因此生长固液界面两侧氟化物晶体、氟化物熔体对x射线的吸收能力将发生突变。利用这一特征,本发明提出利用x射线投射成像原理,探测穿过射线源一侧的炉腔、温场、坩埚,熔体/晶体,探测器一侧的坩埚、温场、炉腔之后,到达探测器的x射线信号,通过识别由于晶体生长固液界面两侧的氟化物晶体、氟化物熔体密度突变造成的x射线信号突变,实现氟化物晶体生长固液界面在观测方向的投影的二维成像。更进一步,通过旋转坩埚及坩埚内的熔体、晶体,采集旋转过程中的x射线投射成像信息,并对成像数据进行重构处理,可实现氟化物晶体生长固液界面的三维断层扫描成像。

48、可选的,本可视化氟化物晶体生长设备可采用熔体法生长氟化物晶体,生长过程包括但不限于坩埚下降法、热交换法、热控布里奇曼法等。

49、在本发明一些实施例中,本发明提供的可视化氟化物晶体生长设备包括高真空生长装置主体、生长探测组件、坩埚旋转系统、加热系统、控制系统组成。

50、所述高真空生长装置主体包括由炉盖、炉筒、炉底盖、x射线窗口、波纹管构成的真空炉体,弯脖及真空泵组构成真空系统,籽晶杆支撑平台、籽晶杆支撑平台导轨、下降机构丝杠、下降机构电机、下降机构光栅尺构成的下降机构组成,满足坩埚下降法生长氟化物晶体基本需要。

51、可选的,在本发明一些实施例中,所述真空炉体中的x射线窗口采用镁铝合金或钛合金制成,兼具强度高、耐腐蚀性好和密度小的优势,既能适应氟化物晶体生长所需的高真空、强腐蚀环境,又能减弱对x射线的吸收,提高穿过炉腔、温场、坩埚、熔体/晶体之后到达探测器的x射线信号强度。

52、可选的,在本发明一些实施例中,所述真空系统中的真空泵组选用“机械泵+涡轮分子泵”或“机械泵+扩散泵”,满足氟化物晶体生长对真空度和气氛纯度的要求。所述真空系统中的弯脖上设置有接口法兰用于连接真空计。

53、可选的,在本发明一些实施例中,所述下降机构中的下降机构电机控制下降机构丝杠旋转,进而控制固定于导轨上的籽晶杆支撑平台上下运动,实现籽晶杆及放置于籽晶杆上的坩埚的上升及下降。

54、所述生长探测组件包括射线源和射线源运动控制系统、探测器和探测器运动控制系统组成。射线源和探测器可在垂直、水平方向同步运动。其中,射线源和探测器在垂直方向(z轴)同步运动,可通过逐行扫描,实现坩埚内晶体生长固液界面的投射成像。射线源和探测器在水平方向(y轴)同步运动,可将射线源和探测器同步移出炉膛所在空间,进行背底校准。

55、可选的,在本发明一些实施例中,射线源选用硬x射线源。优选的,硬x射线源的最高管电压不小于450kv,最高管电流不小于3ma,以保证x射线能够穿透炉腔、温场、坩埚、熔体/晶体,并被探测器接收,实现x射线投射成像。

56、可选的,在本发明一些实施例中,探测器为线阵列探测器。成像过程中射线源和探测器同步在垂直方向移动,逐行完成对氟化物晶体生长结晶固液界面的透射成像扫描。

57、可选的,在本发明一些实施例中,射线源运动控制系统包括z轴第一运动装置和y轴第一运动装置。所述z轴第一运动装置由沿z轴(即垂直方向)固定的z轴第一导轨、z轴第一丝杠和z轴第一电机组成,用于控制固定z轴第一导轨上的射线源支撑平台在垂直方向z轴的运动。所述y轴第一运动装置由沿y轴固定的y轴第一导轨、y轴第一丝杠和y轴第一电机构成,用于控制固定在y轴第一导轨上的z轴第一运动装置(含射线源支撑平台、射线源)的运动。

58、可选的,在本发明一些实施例中,探测器运动控制系统包括z轴第二运动装置和y轴第二运动装置。所述z轴第二运动装置由沿z轴(即垂直方向)固定的z轴第二导轨、z轴第二丝杠和z轴第二电机组成,用于控制固定z轴第二导轨上的探测器支撑平台在垂直方向z轴的运动。所述y轴第二运动装置由沿y轴固定的y轴第二导轨、y轴第二丝杠和y轴第二电机构成,用于控制固定在y轴第二导轨上的z轴第二运动装置(含探测器支撑平台、探测器)的运动。

59、所述坩埚旋转系统包括旋转电机、电机履带、编码器、磁流体密封组件、籽晶杆、水冷管、旋转接头组成。其中,电机通过电机履带带动磁流体密封组件的转轴旋转,中空的籽晶杆与磁流体密封组件的转轴固定并同步旋转;因此可在保证炉腔高真空的前提下实现坩埚轴的旋转。编码器用于检测磁流体密封组件的转轴、即籽晶杆的旋转角度。水冷管从中空的籽晶杆下部插入籽晶杆,对籽晶杆及磁流体密封组件进行冷却;水冷管与籽晶杆通过旋转接头连接,可在籽晶杆旋转时保持水冷管静止不动。

60、所述加热系统包括加热电源、铜排、主加热电极、辅加热电极、主发热体、辅发热体。加热电源通过铜排分别与主加热电极、辅加热电极连接。主加热电极、辅加热电极分别通过位于炉腔上、下部的法兰与炉腔内的主发热体、辅发热体连接,并能够实现独立控温。

61、所述控制系统包括电脑以及上文所述各类电机、真空泵、射线源和探测器的控制模块。

62、本发明的又一方面,提供一种氟化物晶体生长过程的观测方法。基于可视化氟化物晶体生长设备的控制系统,实现氟化物晶体生长过程观测的主要控制对象包括射线源、射线源y轴运动电机、射线源z轴运动电机、探测器y轴运动电机、探测器z轴运动电机、籽晶杆旋转电机等,分别由控制系统通过编号为i-1至i-6控制信号控制。

63、所述观测组件工作过程中,射线源一方面将反馈编号为o-1-1的运行状态信号,用于控制系统检测射线源的工作状态,另一方面输出高能x射线信号,后者穿过炉腔、温场、坩埚、熔体/晶体之后被探测器读取,相关探测数据将作为编号为o-1的输出信号反馈至控制系统。

64、所述观测组件的射线源y轴运动电机、射线源z轴运动电机、探测器y轴运动电机、探测器z轴运动电机均驱动相应的丝杆旋转,带动控制对象移动。控制对象移动状态均由光栅尺探测,并作为编号为o-2至o-5的输出信号反馈至控制系统。

65、所述观测组件的籽晶杆旋转电机控制磁流体密封组件的转轴旋转,后者运动状态由编码器探测,并作为编号为o-6的输出信号反馈至控制系统。

66、所述观测组件在观测氟化物晶体生长过程时的观测方法主要包括:

67、(1)观测前的校准

68、射线源和探测器保持z轴位置归零。通过控制信号i2和i4分别控制射线源y轴运动电机、探测器y轴运动电机旋转,将射线源、探测器沿着y轴同步水平移动至空旷位置。此时射线源直接面向探测器。随后,通过控制信号i1打开射线源的高压控制,射线源输出高能x射线并由探测器读取。随后,探测器根据读取信号完成背底校准,用于提高观测组件的探测效果。

69、(2)晶体生长固液界面在观测方向的投影的二维成像

70、射线源和探测器保持y轴和z轴位置归零。随后,通过控制信号i1打开射线源的高压控制,射线源输出高能x射线,并依次通过射线源一侧的炉腔、温场、坩埚,熔体/晶体,探测器一侧的坩埚、温场、炉腔之后,被探测器读取。随后,通过控制信号i3和i5,控制射线源和探测器同步沿着z轴步进式向下运动,实现对观测区域x射线透射成像的逐行扫描,扫描x射线强度结果输出为编号o-1的输出信号反馈控制系统,经汇总处理后,获得晶体生长固液界面在观测方向的投影的二维成像。

71、(3)晶体生长固液界面的三维断层扫描成像

72、射线源和探测器保持y轴和z轴位置归零。随后,通过控制信号i1打开射线源的高压控制,射线源输出高能x射线,并依次通过射线源一侧的炉腔、温场、坩埚,熔体/晶体,探测器一侧的坩埚、温场、炉腔之后,被探测器读取。随后,通过控制信号i3和i5,控制射线源和探测器同步沿着z轴步进式向下运动;与此同时,通过控制信号i6,控制磁流体密封组件的转轴、即籽晶杆匀速旋转,实现对观测区域不同角度的x射线透射成像的逐行扫描。扫描x射线强度结果输出为编号o-1的输出信号反馈控制系统,经汇总处理、图像重构后,获得晶体生长固液界面的三维断层扫描成像。

73、本发明的有益效果在于:

74、通过本发明的可视化氟化物晶体生长设备,利用氟化物晶体生长过程中的固体与熔体的密度差异,在结晶固液界面处形成对x射线吸收能力的突变,进而实现对于氟化物晶体生长过程的观测和观察,解决了采用高真空坩埚下降法制备此类材料时晶体生长固液界面不可视的关键技术难题。

75、通过采用镁铝合金或钛合金作为x射线窗口材质,能够在保证高真空度、高耐腐蚀能力的同时,让高能x射线更好地穿透生长炉,提高观察效率;

76、通过采用磁流体密封件连接籽晶杆和籽晶杆支撑平台,保证了籽晶杆旋转状态时炉腔的真空度(真空生长条件)或气氛纯度(充气生长条件)不会受到影响。通过采用旋转接头连接水冷管与籽晶杆,保证籽晶杆选转时水冷管不随之转动或移动。


技术特征:

1.一种界面可视化的晶体生长观测装置,用于对坩埚下降法制备晶体过程的可视化观测,其特征在于,包括高真空生长装置,生长探测组件,坩埚旋转系统和控制系统,所述高真空生长装置和所述坩埚旋转系统围合形成生长空腔用以提供待生长熔体的生长空间;

2.根据权利要求1所述的界面可视化的晶体生长观测装置,其特征在于,所述坩埚旋转系统用于旋转所述待生长熔体,所述控制系统和所述坩埚旋转系统连接用于获得所述待生长熔体的旋转信息,其中

3.根据权利要求1或2所述的界面可视化的晶体生长观测装置,其特征在于,所述坩埚旋转系统包括磁流体密封组件和籽晶杆,所述磁流体密封组件和所述高真空生长装置磁流体密封以形成所述生长空腔,其中

4.根据权利要求3所述的界面可视化的晶体生长观测装置,其特征在于,所述坩埚旋转系统包括旋转电机,电机履带和旋转接头,所述旋转接头设置在所述生长空腔外并与所述籽晶杆固定连接,

5.根据权利要求3所述的界面可视化的晶体生长观测装置,其特征在于,所述高真空生长装置与所述磁流体密封组件在下降方向移动连接,用于调整所述磁流体密封组件相对于所述高真空生长装置的相对位置以实现对所述待生长熔体的下降过程的控制。

6. 根据权利要求3所述的界面可视化的晶体生长观测装置,其特征在于,所述籽晶杆具有底部开口的冷却腔,用于使水冷管与所述冷却腔连通以向所述冷却腔中注入冷却液实现所述生长空腔的温度调节。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的界面可视化的晶体生长观测装置,其特征在于,所述高真空生长装置包括真空炉体,真空机构和下降机构,所述真空炉体用于与所述坩埚旋转系统密封连接以形成所述生长空腔,所述真空机构与所述真空炉体连通以使所述生长空腔保持真空或密闭生长环境,所述下降机构与所述真空炉体相对固定,并于所述坩埚旋转系统在下降方向移动连接,其中

8.根据权利要求7所述的界面可视化的晶体生长观测装置,其特征在于,所述真空炉体还包括波纹管,所述波纹管设置在所述炉底盖的下方用于至少覆盖所述通孔,其中

9.根据权利要求7所述的界面可视化的晶体生长观测装置,其特征在于,所述炉筒上侧壁上设置有x射线窗口用于使得所述生长探测组件发出的x射线贯穿所述生长空腔,其中

10.根据权利要求1-6中任意一项所述的界面可视化的晶体生长观测装置,其特征在于,所述生长探测组件包括射线源,射线源运动控制系统,探测器和探测器运动控制系统,所述射线源和所述探测器设置在所述高真空生长装置相对的两侧,所述射线源能够发射x射线,所述探测器用于接收所述x射线,其中

11.根据权利要求10所述的界面可视化的晶体生长观测装置,其特征在于,所述射线源运动系统包括射线源支撑平台,z轴第一运动装置和y轴第一运动装置,所述射线源支撑平台与所述射线源固定连接,所述z轴第一运动装置与所述射线源支撑平台移动连接用以使得射线源支撑平台能够做z向运动,所述y轴第一运动装置与所述z轴第一运动装置移动连接用以使得所述z轴第一运动装置y向运动,和/或

12.根据权利要求1-6中任意一项所述的界面可视化的晶体生长观测装置,其特征在于,还包括加热系统,所述加热系统用于在所述生长空腔内形成温度梯度,其中

13.根据权利要求1-6中任意一项所述的界面可视化的晶体生长观测装置,其特征在于,所述晶体为氟化物晶体,或者是

14.一种界面可视化的晶体生长观测方法,基于权利要求1-13中任意一项所述的界面可视化的晶体生长观测装置,其特征在于,所述方法包括:

15.根据权利要求14所述的界面可视化的晶体生长观测方法,其特征在于,接收所述生长探测组件的探测信号并显示所述晶体的制备过程前,还包括如下步骤:

16.根据权利要求14或15所述的界面可视化的晶体生长观测方法,其特征在于,所述生长探测组件包括射线源,射线源运动控制系统,探测器和探测器运动控制系统,所述射线源和所述探测器设置在所述高真空生长装置相对的两侧,所述射线源能够发射x射线,所述探测器用于接收所述x射线,其中

17.根据权利要求16所述的界面可视化的晶体生长观测方法,其特征在于,校准所述生长探测组件包括如下步骤:

18.根据权利要求17所述的界面可视化的晶体生长观测方法,其特征在于,控制所述生长探测组件沿第二速度运动包括如下步骤:


技术总结
一种界面可视化的晶体生长观测装置,用于至少对坩埚下降法制备氟化物晶体过程的可视化观测,包括高真空生长装置,生长探测组件,坩埚旋转系统和控制系统,所述高真空生长装置和所述坩埚旋转系统围合形成生长空腔用以提供待生长熔体的生长空间;所述坩埚旋转系统用于至少支撑所述待生长熔体;所述高真空生长装置用于使所述生长空腔处于真空或密闭生长环境,并用于调节与所述坩埚旋转系统的相对位置以实现对所述待生长熔体的下降过程的控制;其中所述生长探测组件用于通过X射线至少探测所述待生长熔体制备为晶体中的固液界面的位置和形态信息,所述控制系统与所述生长探测组件连接用以基于所述固液界面的位置和形态信息显示晶体生长过程。

技术研发人员:苏良碧,张中晗,吴庆辉,姜大朋,寇华敏,唐飞,张博,钱小波
受保护的技术使用者:中国科学院上海硅酸盐研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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