Способ измерения прироста оптически анизотропных прозрачных кристаллов

Способ измерения прироста оптически анизотропных прозрачных кристаллов

Реферат

 

Изобретение относится к области выращивания кристаллов, может быть использовано при отработке технологии выращивания кристаллов из растворов и позволяет повысить точность измерения для кристаллов с поперечным размером более 150 мм. Кристалл и прилегающую к нему область раствора освещают коллимированным пучком естественно поляризованного света. Освещение проводят для оптически отрицательных кристаллов со стороны острого угла между растущей гранью и оптической осью кристалла, а для оптически положительных кристаллов со стороны тупого угла. Прошедшее излучение проецируют на экран и по смещению границы тени в изображении на нем определяют величину прироста кристалла. Достигают точности в измерении в 1%.

Изобретение относится к области выращивания кристаллов и может быть использовано при отработке технологии выращивания кристаллов из растворов, исследовании процессов их роста и при управлении процессами роста кристаллов больших размеров. Целью изобретения является повышение точности измерения для кристаллов с поперечным размером более 150 мм. Коллимированным естественно поляризованным пучком света с шириной а 2 мм в направлении роста от источника света через окна кристаллизатора освещают область роста кристалла КДР размером 150 мм, укрепленного в кристаллодержателе кристаллизатора. Кристалл вводят в световой пучок так, чтобы световой пучок падал со стороны острого угла между оптической осью кристалла и ростовой гранью. По выходе из кристалла луч проецируют на экран. На нем наблюдают теневое изображение кристалла и области роста в растворе. Отмечают, что затемненная область изображения соответствует кристаллу, светлая области роста, а граница тени изображению растущей грани. Определяют смещение l границы тени в процессе роста кристалла, находят величину прироста d кристалла d=l/K где К коэффициент пропорциональности. Величину l также определяют с помощью фотоприемника по изменению мощности I прошедшего через кристалл луча l , где I₀ мощность падающего на кристалл луча; R коэффициент отражения на границе кристалл-раствор. Величину (1 R)² полагают равной 1, систематическая ошибка, возникающая вследствие этого, в условиях эксперимента не превышает 0,5% Измеряя величину I/I₀ с точностью 1% получают погрешность измерений величины d порядка 0,01 а, т.е. в данном примере 20 мкм. Этой точности достаточно для технологических целей. Способ по изобретению легко позволяет осуществить автоматическое управление процессом выращивания. Так, используя величину I как параметр обратной связи и подавая соответствующий сигнал управления на исполнительный механизм, можно удерживать растущую поверхность на одном и том же уровне с точностью 20 мкм. Таким образом, способ по изобретению обеспечивает возможность измерений с необходимой точностью прироста крупных кристаллов в процессе их выращивания.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПРИРОСТА ОПТИЧЕСКИ АНИЗОТРОПНЫХ ПРОЗРАЧНЫХ КРИСТАЛЛОВ при скоростной кристаллизации из растворов, включающий освещение кристалла и прилегающей к нему области раствора коллимированным пучком света в направлении, параллельном растущей грани кристалла, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения для кристаллов с поперечным размером более 150 мм, свет используют естественно поляризованным, освещение проводят для оптически отрицательных кристаллов со стороны острого угла между гранью и оптической осью кристалла, а для оптически положительных кристаллов со стороны тупого угла, прошедшее излучение проецируют на экран и по смещению границы тени в изображении на нем определяют величину прироста кристалла.