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关于使用蠕动泵促使DKDP晶体生长的研究

发布时间:2022-03-04 浏览次数:
DKDP晶体介绍
DKDP 晶体是一种具有非线性光学性质的晶体,过去通常采用降温法来生长。但是由于DKDP晶体生长中具有两相的问题(这里的两相指的是两种晶相,一种属四方结构,称为四方变体.另一种属单斜结构,称为单斜变体),导致降温区间为43~ 15℃, 降温空间狭窄。从而需要使用较多的重水,成本较高。我们在了解DKDP晶体生长研究之前,首先需要知道溶液制晶体是如何操作的,只有这样才能更好的理解DKDP晶体生长流程,下面为大家介绍下溶液制晶体的操作过程。
 
蠕动泵现场照片
用溶液制晶体的一般操作过程
挥发法:将饱和或近饱和的溶液静置。让溶液缓慢挥发,使溶质结晶凝结出来。
温差法:将热的饱和溶液缓慢冷却。从而温度降低,溶解度降低,使溶质结晶凝结出来。(本文采用的此种方法)
扩散法:缓慢地将一种溶剂(溶质在其中的溶解度很小,但是整体是混合一体的)添加到原来溶液的表面上(形成分层)静置。溶剂缓慢扩散混溶,溶质结晶凝结出来。
这就是三种常用的溶液制晶体操作过程,接下来就为大家详细讲解下蠕动泵是如何加入DKDP晶体生长流程的。
 
 蠕动泵操作照片
使用蠕动泵加入DKDP晶体生长流程
概念:使用雷弗调速型蠕动泵,对转速进行调节,可将DKDP晶体的生长温度恒定在 35℃。通过恒温来不断的产出DKDP晶体。
生长流程:
1、将配制好的饱和点为 40℃的 DKDP 溶液放入烧瓶中, 通过恒温电热碗加热使得 DKDP 溶液温度保持在 50℃左右。
2、使用蠕动泵将烧瓶中的DKDP 溶液缓缓滴入生长 DKDP 晶体的生长器中,在这里需要注意的是蠕动泵流速的控制(也可使用雷弗流量型的蠕动泵进行控制,功能更多),等到生长器中的DKDP 溶液达到一定体积时,再使用另一个蠕动泵(建议使用和第一个蠕动泵一样的型号配置)将生长器中的液体输送到一个锥形瓶中。注意要保持生长器中溶液的体积恒定在某个数值。
3、把锥形瓶中的溶液配制成饱和点为 40℃的 DKDP 溶液, 倒入烧瓶中,进行二次循环。
这样通过不断的循环,就可以用少量的重水生产出较大尺寸的DKDP 晶体, 大大降低了生产成本, 而且 DKDP晶体在恒定温度下生长, 克服了温度波动对晶体质量的影响,做到了低成本高产出。
 
备注:
重水:本文中所使用的重水是由氘和氧组成的化合物,也称为氧化氘,分子式D2O,相对分子质量20.0275,比水(H2O)的相对分子质量18.0153高出约11%。

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