氟化钙晶体生长及性能研究

采用液-固-溶液法（LSS法）制备了CaF2纳米粉体,通过X射线衍射分析（XRD）测试手段对纳米粉体进行了性能表征,研究了水热合成温度及水热压力对于粉体质量的影响;当水热合成温度为160℃,填充比为70%时,制得的CaF2纳米粉体的质量更佳。采用坩埚下降法,制备出了位错少,红外透过率大于90%,在紫外到中红外范围内折射率随波长的变化率小,光密度小于0.1,且上下波动范围较小的CaF2光学晶体。通过显微镜、XRD、红外和紫外分光光度计等测试手段对CaF2晶体的物相结构、光学性能及晶体表面性能进行了表征。     

掺钕钆镓石榴石激光晶体生长

掺钕钆镓石榴石（Nd：GGG）晶体是固体热客激光器的首选工作物质。本文采用提拉法生长了Nd：GGG晶体。通过设计合理而稳定的温场、选择最佳工艺参数等方法，生长了优质Nd：GGG晶体。切割后经过端面抛光，测试了荧光光谱和吸收光谱。荧光光谱测试结果表明晶体的最强的荧光发射峰位于1062nm，是Nd^3＋4F3/2-4I11/2谱项导致的荧光发射。吸收光谱测试结果发现Nd：GGG晶体的最强吸收峰位于808nm，所以该晶体适合于LD泵浦，并且吸收峰强度随掺杂离子农度的增加而增加。有利于提高泵浦效率。     

掺钕氟化钇锂多晶料的合成与晶体生长

采用干法(稀土氧化物与无水HF气体高温反应)合成Nd∶LiYF4(Nd∶YLF)多晶料。通过X射线衍射仪对多晶料的物相结构进行表征,确定了多晶料合成最佳工艺参数。发现稀土氟化物原料中氧化物杂质的存在对生长晶体有很大影响,直接采用未经处理的氟化物原料生长晶体,会在晶体表面出现白色包裹物。因此,在HF气氛下,经1 200℃热处理才能去除残留在氟化物原料中的氧化物杂质,保证生长晶体的质量。实验确定了生长YLF晶体的最佳组分配比是LiF与YF3的摩尔比为53∶47。以最佳组分配比,采用提拉法生长了Nd∶YLF晶体。结果表明:以最佳组分配比生长的Nd∶YLF晶体具有高的纯度和光学性能;在808nm二极管激光器泵浦下,位于1 047和1 053nm处的发射峰(4 F3/2→4 I11/2)均有较强的荧光发射。     

Yb:YAG激光晶体生长与开裂分析

按3:5的化学计量比进行配料及合成,得到了YAG相的高纯原料;采用Cz法生长了掺杂浓度为5%的Yb:YAG晶体,对晶体的生长工艺进行了研究,如温场结构对晶体生长的影响;并分析了Yb:YAG 晶体开裂的影响因素.     

AlCrTiSiN表面复合涂层对数控机床铣刀磨损性能的影响

在数控机床用W6Mo5Cr4V2铣刀表面沉积了3种不同组分的AlCrTiSi N涂层,对比分析了3种涂层的纳米硬度、弹性模量、摩擦系数、磨损率和切削寿命。结果表明,随着Al∶Cr原子比的减小,铣刀表面涂层的纳米硬度和弹性模量都表现为逐渐增加的趋势,涂层C的纳米硬度和弹性模量均最大;涂层A的摩擦系数相对较高,其次为涂层B,而涂层C的摩擦系数最低;涂层C具有较高的耐磨性能,其次为涂层B,而涂层A的耐磨性能相对较差;随着切削长度的增加,3种涂层刀具的后刀面磨损呈现逐渐升高的趋势,涂层C刀具的后刀面磨损最小;3种涂层刀具的磨损机制主要为粘着磨损和磨粒磨损,涂层C刀具的切削性能最好。     

Nd:Gd3Ga5O12多晶原料合成及单晶生长研究

通过对晶体生长时和生长后原料挥发物的XRD分析,发现在炉膛内壁上的挥发物质是Ga2O3和Ga2O的混合物,而观察窗口及后加热器内壁上的挥发物主要是Gd2O3。为避免原料中Ga2O3的挥发,按化学计量比配料,在1300℃下,采用固相反应法合成了Nd：Gd3Ga5O12(Nd：GGG)多晶原料。用此多晶原料,采用提拉法进行了Nd：GGG单晶生长研究,所获单晶的荧光发射峰位于1061．54nm。对晶体表面的开裂现象进行了分析。     

不同粒径磨料对蓝宝石晶片及其抛光过程的影响

采用不同粒径的W28和W7碳化硼(B_4C)磨料对蓝宝石晶片进行研磨和化学机械抛光。研究了不同粒径的B_4C磨料对蓝宝石晶片研磨和化学机械抛光后的移除率、粗糙度、平坦度、弯曲度、翘曲度等参数的影响。结果表明:W28和W7的磨料有不同的研磨和抛光性能,在相同的加工条件下,使用W28的B_4C磨料,移除速率较快,但研磨所得蓝宝石晶片的损伤层较深,单面抛光20μm不足以去除其损伤层,抛光后表面划痕较多,粗糙度较大(R_a=1.319 nm,R_t=2.584 nm),表面有明显起伏;而W7磨料的移除速率慢,研磨时间长,在单面抛光移除20μm后其损伤层全部移除,抛光所得蓝宝石晶片平坦度略佳,抛光表面平整,粗糙度较小(R_a=0.194 nm,R_t=0.361 nm),无明显起伏,表面质量相对较高,适于精修平坦度。     

高浓度铒离子掺杂钨酸镱钾激光晶体上转换发光研究(英文)

首次采用泡生法生长了掺铒钨酸镱钾(分子式:Er3+:KYb(WO4)2,简称:Er:KYbW)激光晶体。室温下测试了该晶体的吸收及上转换发射光谱。在荧光光谱中,观察到3个较为明显的上转换发射带,分别位于470~560nm,645~675 nm,750~850 nm。其中,位于533 nm处的上转换绿光强度最大。基于能量匹配原理分析了晶体上转换发光基质,结果表明,上转换红光和绿光的发光渠道均为双光子过程。根据J-O理论,计算了光谱参数,强度参数为:Ω2=16.342×10-20cm2,Ω4=4.183×10-20cm2,Ω6=1.264×10-20cm2;对应于绿光4S3/2-4I15/2跃迁的荧光分支比为76.37%,荧光寿命为278μs。这些光学参数表明Er:KYbW激光晶体可实现高效上转换绿光发射。     

掺铥氟化钇钡晶体的生长和光谱性能

采用提拉法生长了掺铥氟化钇钡（Tm3＋：BaY2F8,Tm：BYF）激光晶体。通过X射线衍射和光谱测试研究了晶体的相组成和光谱特征。结果表明：晶体属于单斜晶系,空间群C2/m,计算的晶胞参数：a=0.699 28 nm,b=1.052 93 nm,c=0.427 51 nm,β=99.69°。在吸收光谱中,室温下791...     

共沉淀法合成Ho:BaY_2F_8粉体的研究

采用共沉淀法制备掺钬氟化钇钡[分子式:Ho:Ba Y2F8,简称Ho:BYF]粉体,确定了粉体制备的最佳工艺条件。以NH4F溶液为沉淀剂,EDTA为螯合剂,乙二醇为分散剂,采用顺序滴定法,获得Ho:Ba Y2F8前驱体。对前驱体在不同温度下进行烧结,并采用XRD,FI-IR,TG—DTA和SEM测试手段对样品进行表征与分析。结果表明,前驱体在550℃左右开始由Ca F2型(立方相)向单斜相转变;最佳烧结温度为650℃,粉体尺寸约100nm。