题名白宝石、掺钛宝石单晶的生长位错和激光损伤的研究
作者张强
学位类别博士
答辩日期1990
授予单位中国科学院上海光学精密机械研究所
导师干福熹
中文摘要本文首先综述了以Al_2O_3为基质的激光晶体发展状况,总结并评述了当前Al_2O_3及其掺杂Al_2O_3晶体(Al_2O_3:Cr~4和Al_2O_3:Ti~4)的几种主要生长技术和工艺特点,阐明掺杂离子的分凝特性影响晶体质量的缺陷形成。用光谱方法测定了感应热场上移法和提拉法Al_2O_3:Ti~4离子的分凝系数,用多种观察技术揭示了晶体中宏观和亚微观的缺陷。着重分析讨论了提拉法Al_2O_3:Ti~4晶体中气泡云层的形成,消除方法以及其它生长缺陷。探索了Al_2O_3和掺杂Al_2O_3晶体的最佳化学抛光剂和化学腐蚀剂以及相应的抛光条件,用化学腐蚀的方法清晰地揭示了位错和生长孪晶在晶体中的分布,并根据不同晶面上蚀坑形状、密度和分布特征研究了晶体中的位错的性质。采用短波长银靶Lang X射线扫描透射形貌术并在实验技术上加以改进,成功地发现了温梯法生长的Al_2O_3及Al_2O_3:Ti~4晶体中特性的三角形交叉位错网格结构,配合化学抛光或减薄的方法,在样品构楔状边缘上首次观察到衍衬干涉条纹,用位错线消象原理测定了位错的Burgers矢量的方向和位错反应。在此基础上通过比较位错线的理论宽度和实验测量值确定出位错的Burgers矢量的绝对值。并根据晶体结构和形变特征从理论上对位错结构的形成进行了分析和解释。成功地用X射线形貌术显示了BeAl_2O_3:Cr~4晶体中各类缺陷的空间分布,并对提拉法生长晶体中位错传播规律进行了验证。最后研究了Al_2O_3:Tn~4晶体的表面及体破坏的性质,比较了不同生长方法,不同掺杂浓度样品在不同激光幅射条件下的破坏阈值,初步分析晶体损伤的主要原因,此外选择适当的化学抛光和物理抛光条件提高了晶体表面强度从而使激光损伤阈值显著增加。
语种中文
内容类型学位论文
源URL[http://ir.siom.ac.cn/handle/181231/15369]  
专题上海光学精密机械研究所_学位论文
推荐引用方式
GB/T 7714
张强. 白宝石、掺钛宝石单晶的生长位错和激光损伤的研究[D]. 中国科学院上海光学精密机械研究所. 1990.
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