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《1_3at_nd_yag透明陶瓷的制備及激光性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第卷第期無機材料學(xué)報,年月一一一文章編號透明陶瓷的制備及激光性能研究‘,,‘,,,,李江吳玉松潘裕柏安麗瓊‘,,‘章健王士維郭景坤,,北京中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所土海中國科學(xué)院研究生院摘要以高純氧化物商業(yè)粉體為原料,采用固相反應(yīng)和真空燒結(jié)技術(shù),制備了高質(zhì)量的透明陶瓷研究了室溫下透明陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)、光譜及激光性能實驗結(jié)果表明,透明陶瓷主要以穿晶方式斷裂平均晶粒尺寸為拌,且分布均勻晶粒中和晶界處沒有檢側(cè)到雜質(zhì)和氣孔存在,且成分一致,無偏析現(xiàn)象退火后樣品在激光波長處的透過率高達主吸收峰位于處,峰值吸收系數(shù)為一‘,一‘主,激光波長處的吸收系數(shù)為熒光發(fā)射峰位于處半高寬為,熒光壽,命為娜
2、用端面泵浦陶瓷樣品泵浦源最大輸出功率為獲得了波長為的連續(xù)激光輸出,激光閉,,,值約斜率效率為最大泵浦吸收功率為時最大輸出功率為·關(guān)鎮(zhèn)詞透明陶瓷顯微結(jié)構(gòu)光譜性能激光性能中圖分類號文獻標識碼腸‘,,孔一,,丫,一‘,,一,合,哪,,,,一一勿一一,,拼腸一一,拼韶,,一叻,收稿期刁一,收一到修改稿期一薈全項目上海市科委光科技項目中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所創(chuàng)新項目以〕上海市重大基礎(chǔ)研究項目作者簡介李江一,男,博士研究生一通訊聯(lián)系人潘裕柏,研究員期李江,等透明陶瓷的制備及激光性能研究的壓強下壓制成,然后冷等靜壓引言滬的圓片得到厚度約為的素坯,最后陶瓷激光陶瓷是世紀激光材料研究熱點之一素
3、坯在、的溫度下真空燒結(jié),保溫時間多年來材料科學(xué)工作者試圖用陶瓷作為激光工作在以上所制備的陶瓷在氧化氣氛,、物質(zhì)但早期開發(fā)出的夢中進行退火處理,然后對樣品雙面拋降一等激光透明陶瓷因為其激光性能不及光單晶材料并沒有受到太多的關(guān)注,研究初期制備的性能測試透明陶瓷更是由于存在大的背景吸收而沒用日本公司的型電子探針儀,能獲得激光輸出直到年日本的觀察材料斷口及熱腐蝕拋光表面形貌用等首次制備出高透明的陶瓷,并用英國公司的型能譜儀做元素端面泵浦獲得了激光輸出激光陶瓷材料一成分分析用日本公司的型紫外、在制備技術(shù)和材料性能等方面具有單晶玻璃激光一可見近紅外分光光度計測陶瓷樣品的透過率及吸材料無可,
4、比擬的優(yōu)勢而受到了人們極大的關(guān)注并收光譜用法國公司的得到了迅速的發(fā)展,激光輸出功率和激光效率均迅型熒光分光光度計測樣品的熒光光譜及熒光壽速提高阿劉一命熒光信號的接收采用,、、、近年來、,型探測器測量熒光光譜所用的激,‘等高質(zhì)量透明陶瓷,又相繼發(fā)光源是連續(xù)半導(dǎo)體激光器激發(fā)波長為,”,一‘制備出來并且實現(xiàn)了激光輸出年底測量熒光壽命的激發(fā)光源為脈沖半導(dǎo)體激光器激美國達信公司的研究人員研制的陶瓷激光光測試樣品的尺寸分別為必退火前,器獲得了的功率輸出持續(xù)工作時間為和滬退火后,雙面拋光,未鍍膜泵國內(nèi)研究激光透明陶瓷的單位有中國科學(xué)院上海浦源采用光纖藕合輸出的半導(dǎo)體激光器,光纖芯徑、、硅酸鹽
5、研究所東北大學(xué)山東大學(xué)晶體材料研戶,輸出中心波長究所、中非人工晶體研究院、四川大學(xué)、上海大學(xué)等,本課題組從年初開始從事稀土離子摻雜結(jié)果和討論‘,一納米粉體及透明陶瓷的制備并于微結(jié)構(gòu)與形貌分析年月在國內(nèi)首次實現(xiàn)了透明陶瓷圖是真空燒結(jié)的陶瓷經(jīng)雙面的激光輸出拋光后的實物照片未退火樣品的厚度為鞏由于受到離子分凝系數(shù)的制約離,退火處理的樣品厚度為退火前的樣品顏色子的分凝系數(shù)僅傳統(tǒng)的晶體生長方法很難,,呈暗紅色而退火后樣品的顏色呈淡紫色且具有制備離子摻雜濃度全的單,,更好的均勻性晶且容易在徑向形成濃度梯度并形成應(yīng)變花圖為樣品斷口和熱腐蝕拋光表面的紋而陶瓷材料由于不受分凝效應(yīng)的限,制,可以實
6、現(xiàn)高濃度、均勻摻雜本工作以高純照片從圖可以看出樣品主要以穿晶方式斷裂拼,、和粉體為原料,以正硅酸乙平均晶粒尺寸為且分布均勻晶粒中和晶、,界處沒有明顯的雜質(zhì)氣孔存在這樣的顯微結(jié)構(gòu)醋為添加劑采用固相反應(yīng)和真空燒結(jié)技,,對陶瓷的透過率是十分有利的因為氣孔和雜質(zhì)相術(shù)制備了透明陶瓷并且研究了其,顯微結(jié)構(gòu)、光學(xué)、光譜和激光性能是影響透明陶瓷透過率的主要因素它們都會對入,從射光有很大的散射而嚴重影響陶瓷的透過率實驗對透明陶瓷的熱腐蝕拋光表面進行成分線掃描分析發(fā),,,現(xiàn)陶瓷樣品中制備工藝,等各元素分布均勻,不同的晶粒間,晶粒和一、,以高純和粉晶界間化學(xué)組成一致沒有出現(xiàn)偏析現(xiàn)象,,體為原料以高純
7、為添加劑混光譜測試結(jié)果與分析合粉料按,圖為雙面拋光的陶瓷的透過照化學(xué)計量進行配比,,以無水乙醇為介質(zhì)用行星式球磨機混合粉料率曲線從圖中可以看出退火前后樣品在激光混合漿料干燥后過目篩,用鋼模在工作波段處的直線透過率分別為和無機材料學(xué)報卷退火前的樣品在可見光范圍內(nèi)的透過率較光光譜透明陶瓷的熒光光譜與紅外波段的透過率有較大幅度的下降退火后的樣單晶相似,、處的發(fā)射峰對應(yīng)于品在可,,見光和紅外波段的透過率基本保持一致的凡躍遷主熒光峰位于處圖為透明陶瓷退火前后的吸半高寬均為實驗測得退火前后收光譜圖中可以
