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《edta和kcl雙摻雜下kdp溶液穩(wěn)定性及晶體生長的實驗研究畢業(yè)論文》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、EDTA和KCl雙摻雜下KDP溶液穩(wěn)定性及晶體生長的實驗研究摘要KDP（磷酸二氫鉀，KH2PO4）晶體是一種性能優(yōu)良的電光非線性光學晶體，具有較大的電光非線性系數(shù)、較高的激光損傷閾值，另外還有激光倍頻效應、電光效應、壓電效應等多種特殊功能，廣泛應用于慣性約束聚變工程（ICF）和電光開關(guān)器件中。因此，它的生長機理、生長工藝和性能得到了系統(tǒng)的研究。在KDP晶體生長過程中發(fā)現(xiàn)，生長溶液的穩(wěn)定性是影響晶體生長質(zhì)量好壞的一個重要因素。因此，近幾年有關(guān)研究溶液穩(wěn)定性越來越多，如研究pH值、摻雜、過飽和度、過熱時間等對溶液穩(wěn)定性的影響。其中，有
2、關(guān)摻雜的研究報道居多，這方面的研究主要集中在兩個方面，一方面是摻雜下溶液穩(wěn)定性的研究，另一方面是摻雜對晶體光學質(zhì)量影響的研究。其實，生長溶液穩(wěn)定性與晶體生長質(zhì)量的好壞有直接的關(guān)系，但現(xiàn)有的研究把這兩者孤立起來研究。因此，本課題將進行在雙摻雜情況下KDP溶液穩(wěn)定性、KDP晶體生長及晶體光學質(zhì)量測定等實驗，并深入分析摻雜影響溶液穩(wěn)定性及晶體光學質(zhì)量的原因，同時對溶液穩(wěn)定性及晶體光學質(zhì)量的關(guān)系進行了簡要分析。主要內(nèi)容為：①實驗測定不同雙摻雜（EDTA鉀鹽和KCl）濃度下KDP的溶解度曲線及溶液穩(wěn)定性的表征（誘導期及亞穩(wěn)區(qū)）。發(fā)現(xiàn)隨雙摻雜
3、濃度增大，KDP晶體的溶解度會明顯減小，同時溶液的亞穩(wěn)區(qū)寬度變大，過飽和溶液誘導期也相應增大、溶液穩(wěn)定性得到提高。②將①中的實驗結(jié)果與經(jīng)典成核理論相結(jié)合，計算一些成核參數(shù)，對溶液成核進行了深入的研究。分析表明：當KDP溶液過飽和比S≥1.15時，成核方式為均勻成核，S<1.15時，非均勻成核占主導地位。另外，通過表面熵因子的計算，發(fā)現(xiàn)在本實驗條件下KDP晶體的微觀生長機制為連續(xù)生長模式。③進行了不同摻雜情況下KDP晶體的生長實驗，并測定了KDP晶體（100）面的生長速度，分析了晶體（100）面的生長速度與不同過飽和度、不同摻雜濃度
4、的關(guān)系。最后結(jié)合晶體生長動力學分析了晶體（100）面的生長機制。研究發(fā)現(xiàn)，摻雜能適當提高KDP晶體（100）面的生長速度；同時，確定了KDP晶體（100）面的生長機制為二維成核生長機制；通過結(jié)晶動力學分析可知摻雜在一定程度下能提高（100）面的生長速度，這與實驗結(jié)果符合。④利用化學腐蝕法對不同摻雜條件下生長出來的KDP晶體（100）進行了腐蝕，得到位錯蝕坑，并用光學顯微鏡觀察了晶體表面的位錯蝕坑的分布情況，分析了位錯與溶液穩(wěn)定性的關(guān)系。結(jié)果分析表明：位錯密度隨過飽和度增加而增大；而且當過飽和度為4%、摻雜濃度為0.01%molED
5、TA和1%molKCl時，不僅KDP過飽和溶液的穩(wěn)定性比較高，而且位錯蝕坑的分布比較均勻、密度小，適合高質(zhì)量的KDP晶體生長。關(guān)鍵詞：KDP晶體，雙摻雜，穩(wěn)定性，成核，位錯密度ABSTRACTThepotassiumdihydrogenthophosphate(KH2PO4,KDP)crystalisoneofthenon-linearopticalmaterialsandelectrooptics,itischaracterizedbyitsbignon-linearopticalcoefficient,electrooptic
6、sandhighdamagethreshold,alsoithasmultipliereffectoflaser,electro-opticeffect,piezoelectriceffectandmanyotherspecialfeatures.IthasbeenbroadlyusedfortheprojectofInertialConfinementFufion(ICF)andraycelerityswitch.Therefor,arelativelysystematicresearchonthegrowingmechanis
7、m,proprietyandperformanceoftheKDPcrystalhasobtained.DuringthegrowingprocessofKDPcrystal,itfindsthatthesolutionstabilityisaimportantfactoraffectedthequalityofcrystal.Therefor,researchsonthesolutionstabilitygetmoreandmoreinrecentyears,differentfactorsaffectedthesolution
8、stabilityareresearched,suchaspHvalue,doped,supersaturation,overheattimeandsoon.Intheseresearchs,researchaboutdopedreportesmo
