Способ выращивания инфракрасных монокристаллов на основе твердых растворов системы TlBr0,46I0,54 - AgCl (варианты)

Abstract

FIELD: growing optical monocrystals. SUBSTANCE: invention relates to growing optical monocrystals and can be used in making flexible polycrystalline infrared light guides. High-purity homogeneous single-phase mixture with purity of cationic impurities 0.1 ppm for growing infrared monocrystals based on solid solutions of the TlBr_0.46I_0.54 – AgCl system is obtained by hydrochemical method of thermal zone crystallisation-synthesis with double recrystallisation. Mixture is then loaded into an ampoule made from Pyrex glass, which is placed into an apparatus for growing monocrystals using the vertical Bridgman method, melted and the melt is instilled into a growth ampoule, also made from Pyrex glass. After that, holding for two hours at the same temperature and moving the ampoules into the lower zone of the installation, annealing is carried out at temperature of 100 °C in the same installation for ten hours to form monocrystals of cubic system of NaCl structure type. According to the first version, a charge containing, mol. %: solid solution of TlBr_0.46I_0.54 – 90.0–98.0; silver chloride – 10.0–2.0. Melting in the ampoule is carried out at temperature of 430 °C, and its movement to the lower zone of the installation is carried out at temperature of 160-180 °C at rate of 0.5–0.8 mm/h. According to the second version, a charge containing, mol.%: silver chloride – 80.0–95.0; solid solution of TlBr_0.46I_0.54 – 20.0–5.0. Melting in the ampoule is carried out at temperature of 470 °C, and its movement to the lower zone of the installation is carried out at temperature of 155–200 °C at rate of 0.5–1.0 mm/h. EFFECT: obtained monocrystals are radiation-resistant, insoluble in water, plastic and transparent in range from 0.4 to 55 mcm in the infrared region; polycrystalline flexible infrared light guides with a bend radius of up to 50 mm, made from these monocrystals by extrusion, are not destructed over time as a result of recrystallisation of grains. 2 cl, 1 dwg, 6 ex.

Изобретение относится к области выращивания оптических монокристаллов и может быть использовано при изготовлении гибких поликристаллических ИК-световодов. Высокочистую гомогенную однофазную шихту чистотой по катионным примесям 0,1 ppm для выращивания инфракрасных монокристаллов на основе твердых растворов системы TlBr_0,46I_0,54 – AgCl получают гидрохимическим методом термозонной кристаллизации-синтеза при двукратной перекристаллизации. Затем шихту загружают в ампулу из стекла пирекс, которую помещают в установку для выращивания монокристаллов вертикальным методом Бриджмена, расплавляют и прокапывают расплав в ростовую ампулу, также изготовленную из стекла пирекс. После этого выдерживают в течение двух часов при той же температуре и перемещают ампулы в нижнюю зону установки, проводят отжиг при температуре 100 °С в этой же установке в течение десяти часов для формирования монокристаллов кубической сингонии структурного типа NaCl. По первому варианту используют шихту, содержащую, мол. %: твердый раствор TlBr_0,46I_0,54 – 90,0-98,0; хлорид серебра – 10,0-2,0. Расплавление в ампуле ведут при температуре 430 °С, а ее перемещение в нижнюю зону установки осуществляют при температуре 160-180 °С со скоростью 0,5-0,8 мм/ч. По второму варианту используют шихту, содержащую, мол. %: хлорид серебра – 80,0-95,0; твердый раствор TlBr_0,46I_0,54 – 20,0-5,0. Расплавление в ампуле ведут при температуре 470 °С, а ее перемещение в нижнюю зону установки осуществляют при температуре 155-200 °С со скоростью 0,5-1,0 мм/ч. Полученные монокристаллы являются радиационно-стойкими, нерастворимы в воде, пластичны и прозрачны в диапазоне от 0,4 до 55,0 мкм в ИК-области. Поликристаллические гибкие ИК-световоды с радиусом изгиба до 50,0 мм, изготовленные их этих монокристаллов методом экструзии, не разрушаются со временем вследствие рекристаллизации зерен. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 6 пр.