一种纯静态双加热温梯法晶体生长装置（实用新型：双加热温梯法晶体生长装置）

项目名称：一种纯静态双加热温梯法晶体生长装置（实用新型：双加热温梯法晶体生长装置）
项目编号：09006151-2cl
专利号：ZL200410054286.8，ZL（200420082546.8）
专利申请号：
转化方式：合作、转让、融资
项目现状：方案、图纸、

        “一种纯净态双加热温梯法晶体生长装置”解决的技术问题是克服现有技术中多加热、多温区的温度梯度坩埚下降法或坩埚移动法生长晶体（即Tammann-Bridgman方法），由于移动系统造成温场的不稳定性，尤其是生长多组分配比的大直径高温氧化物晶体，影响更为严重，因此生长大直径掺钕、掺镱的钇铝石榴石（Nd：YAG；Yb：YAG）激光晶体，除传统的提拉法之外，至今尚无其它结晶方法能获得成功，虽然也有多次报道过温度梯度坩埚下降法生长蓝宝石晶体。不过说实在，至今没有温度梯度坩埚下降法生长出大尺寸、高完整性、优质蓝宝石晶体出来。双加热单温区则保证晶体生长过程中，温度场不受任何转动系统的干扰影响，热场稳定，“一种纯净态双加热温梯法晶体生长装置”是“一种耐高温的温梯法晶体生长装置”结晶工艺的补充发明。
        “一种纯净态双加热温梯法晶体生长装置”则可采用a-轴取向的晶种生长蓝宝石晶体，避开解离面，生长大直径，高度又高的蓝宝石晶体毛坯，横向切割、加工成大圆柱体，这样就可大大提高晶体的成品使用率。所以，“一种纯净态双加热温梯法晶体生长装置”和“一种耐高温的温梯法晶体生长装置”相结合，可完整地实现2英寸至4英寸以上蓝宝石光学材料和蓝宝石衬底基片的产业化生产制备要求
        “温梯法”是世界上唯一 一种能生长4英寸以上，结晶完整性和光学均匀性均优的掺钕、掺镱钇铝石榴石（Nd：YAG、Yb：YAG）激光晶体和高掺杂浓度的钛宝石（Ti+3：Al2O3）可调谐激光晶体。此外，中国的“温梯法”也与俄罗斯的“泡生法”、美国的“热交换法”一起成为世界上能生长4英寸以上大尺寸优质蓝宝石晶体的三大晶体生长方法之一。且中国的“温梯法”生长的蓝宝石晶体，其结晶完整性和光学均匀性远优于俄罗斯的泡生法。 “温梯法”生长的直径113毫米蓝宝石晶体，经美国加州理工学院，美国通用公司和国内相关单位等综合测试结果，大面积光学均匀性：Δn<10-5、光损耗：<10-4/cm、位错密度：≦5*102/cm2达到国际先进水平，部分指标，如1064nm（纳米）的弱吸收测试结果：吸收系数为35~65ppm/cm优于美国Crystal System INC(CSI)公司提供的样品80ppm/cm，处于国际领先水平。
        而单加热，单温区生长熔点高于1950℃的大尺寸晶体，当晶体直径大于5英寸时，会由于过大的晶体生长室温差导致坩埚和热屏蔽装置毁坏。本发明提供一种双加热，双控温，单温区的“温梯法”晶体生长装置，为生长熔体温度接近2100℃的大尺寸高温氧化物晶体提供良好的温场条件。“一种纯净态双加热温梯法晶体生长装置”的发明，解决了生长大直径、高度又高的高温氧化物晶体难题，为“温梯法”晶体生长方法研制开发大尺寸激光晶体、光学晶体创造极为广阔的空间。“双加热温梯法晶体生长装置”的发明，必将促使大尺寸蓝宝石晶体系列（Al2O3、Ti3+：Al2O3、Cr3+：Al2O3）；钇铝石榴石（Y3Al5O12）晶体系列（即Nd3+：YAG、Yb3+：YAG、Ce3+：YAG等）以及各种掺杂的铝酸钇（YAlO 3：即YAP）晶体系列生长研制迈向一个新阶梯，在大尺寸高温氧化物激光晶体、光学晶体的研制领域中创造新的业绩，也为研制超大尺寸氟化钙（CaF）光学晶体创造有利条件。