Устройство для отжига кристаллов

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРОЮМУ СВИДВТИЛЬ СТВО (61) Дополнительное и авт. саид-ву%463467 (22) Заявлено 20.09.76(21) 24077ea/22 26 с присоединением эаявии №

Соеа Саеетсее

Соцмлчсти чесал

Исвубее (!1) 591210

2 (51) М. Кл.

В 01 У 17/00

С 21 D 1/00. Гесудеретееккай кеюпет

C N IIMKTI CCCI ее делен еэееретеее» а вткрэпеа (23) Приоритет (53) УДК 548.55. 046.002 (088,8) (43) Опубликовано05.02.78.Бюллетень )45 (45) Дата опублнновании описания 24.01.78 (72) Авторы изобретения

В. С. Коневский, Е, В. Кривоносов и Л, А. Литвинов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТ)КИГА

КРИСТАЛЛОВ

Изобретение относится к устройствам дпя отжига высокотемпературных кристаплов, глав ным образом рубинов и изделий из них, и мо жет быть использовано в химической промьпн пенности, в производстве лазерного рубина.

По основному, авт. св. % 46346.7 извесь но устройство для отжига кристаплов или иэ делий из них при предплавкпьных температур рах (более 2000 С).

Устройство включает два контейнера, уста» эр новленные в полости нагревателя коаксиапьно один к другому, реперный кристалл, служащий датчиком температуры, и стержень, соед пенный с системой автоматического регулирования температуры отжига, .перемещающийся" э5 при сппавпенин реперного кристаппа. Стержень жестко скреппен с внутренним контейнером, дно которого опирается на реперный кристмле

К недостаткам известного устройства спе 30 дует отнести потерю до 1 вес.% (0,16-0,26 мг/эпемент) отжигаемых кристаллов и напыление материала контейнера (обычно мапнбдена) на поверхность:крнстаппа. Напыление происходит s результате неизбежкого испаре- кв

2 ния материалов оснастки при высокой температуре.

Так как кристалл испаряется неравномерно вследствие аниэотропии кристапличебкои решетки, потеря 1 aec.% приводит к появлению эплипсообраэности рубинового элемента, что, в свою очередь, ухудшает герметичность уплотнения его в изпучателе лазера. Напыпение посторонних материалов на поверхность, кри» стапла нежелательно, так как вызывает необходимость в дополнительной механической

-обработке, которая всегда увеличивает глубину дефектного приповерхностного слоя.

Белью изобретения явпяется улучшение качества поверхности кристаллов путем ио ключення термохямического взаимодействия рубина с материалом контейнера.

Поставленная цель достигается тем, что контейнер устройства внутри футерован обо почкой иэ окиси апюминня, причем данная часть обопочки выполнена из монокристап» па, а боковые стенки - из спеченной окиси ашомнння пористостью не менее 60%, В процессе отжнга оболочка яз окиси апюминия с достаточно развитой поверхностью

591210 создает высокую упругость паров окиси алю» минин в зоне отжига, препятствуя тем самым термическому испарению отжигаемых кристаллов (или элементов из них) и термохимическому взаимодействию с материалом кон- 5 тейнера (молибденом) °

При пористости менее 60% потери при отжиге увеличиваются. При нулевой пориотости, условиям которой соответствует футеровка из монокристалла сапфира, напыпе ip ние исключается, но происходит испарение кристалла.

Улучшение качества обеспечивает пориотость 60-70%. Дальнейшее повышение пориотости не влияет на испарение отжимаемых изделий и материала контейнера

На чертеже показано предлагаемое устройство. Устройство состоит иэ контейнера и системы получения сигнала о достижении 20 предплавильной температуры, Контейнер l установлен внутри контейнера 2 на реперном кристалле 3. Реперный кристалл расположен вертикально в лодочке

4. На крышке 5 внутреннего контейнера 1 25 жестко закреплен вертикальный стержень 6.

Стержень 6 выведен из блока контейнеров.

Шторка 7, шарнирно закрепленная на кронштей не 8, контактирует со стержнем 6. Контейнер 1 внутри футерован оболочкой. Он соо- ЗО тоит из дниша 9, выполненного из монокри<л таллической корундовой пластины, и боковых стенок 10, выполненных из спеченной порис той окиси алюминия. Для предотвращения повреждения торцов рубиновых элементов ° Çý плоскость днища, обращенная внутрь контейнера 1, полирована. На эту плоскость устанавливают рубиновые элементы 11 и подвергают отжигу.

В процессе отжига при достижении пред- 40 плавильной температуры реперный кристалл

4 3, нагруженный контейнером 1, оплавляется, контейнер 1 опускается, освобождая шторку

7, после чего излучение стержня 6 фиксируется фоторезистором, и режим подъема температуры сменяется режимом изотермической выдержки.

Футеровка внутреннего контейнера 1 деталями из окиси алюминия с достаточно развитой поврехностью создает высокую упругость паров окиси алюминия в зоне отжига, препятствуя тем самым термическому испарению рубиновых элементов и термохимичео«ому взаимодействию рубина с материалом контейнера.

При отжиге в контейнере, футерованном спеченной окисью алюминия, потери снижают» ся от 0.08-0,12 мг/элемент при пористоо ти до 10% и до 0,003-0,005„мг/элемент при пористости 60%. Дальнейшее увеличение паристости не влияет на испарение отжигаемых иэделий. На поверхности отожженных кристаллов ипи рубиновых элементов отсутствует налет молибдена (материала контейнера) и следы термохимического взаимодействия., Элементы не требуют дополнительной механической обработки боковой поверхности, Формула изобретения

Устройство для отжига кристаллов по. авт. св.%463467, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества поверхности кристаллов путем исключения тер мохимическо о взаимодействия рубина с материалом контейнера, контейнер в ием выполнен в виде стакана с внутренней футеров кой, при этом дно контейнера футеровано обе. почкой из монокристаплов окиси алюминия, а боковые стенки «иэ спеченной окиси алюминия пористостью 60 70%, 591210

Составитель В, федько

Редактор Л. Курасова Техред A. Богдан Корректор С. Гарасиняк аказ 479/6 ТиРаж 964 Подписное

БНИИГ!И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r, Ужгород, ул, Г!роектная, 4