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完全無容器処理による球状高品質バルク酸化物単結晶の超高速育成に関する研究

完全无容器工艺超高速生长球形高质量块状氧化物单晶的研究

基本信息

批准号：
16656207
负责人：
荒井康智
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Japan Aerospace Exploration Agency
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16656207/
关键词：
ガス浮遊法サファイア単結晶球状単結晶無容器法

项目摘要

1.昨年から実施していたアルミナ(Al_2O_3)研磨は,コロイダルシリカ程度の研磨では十分ではなく,沸騰硝酸等のケミカルな研磨手法が必要である.JAXAではこれを安全に実施する検討をしたが,実験は準備中のままである.2.アルミナに不純物として酸化クロムCr2O3を添加した結晶の合成に成功した.出来た結晶は薄い赤色をしており,現在添加量の同定方法を検討中である.この結晶を合成する際に,かなり酸化クロムが蒸発し,結晶直上にあるチャンバー窓に粉末が付着した.この粉末はレーザーを吸収するため,放置すると窓を破損する危険がある.これを解決するため,加圧式ガス浮遊を立ち上げた.加圧式ガス浮遊炉は,ガス流量調整器の設置位置をチャンバーへのガス導入側でなく,ガス排出側に設置した.これにより,チャンバー内圧力はガスボンベのレギュレーター2次圧にて容易に制御する事が出来,ガス流量は排気側の調整器で制御する事が出来た.また,試料の浮遊状態も常圧式と変わらず安定していた.しかし,排気側には試料から蒸発した粉末などが流入し,流量調整器の制御が利かなくなる不具合が発生した.これは配管中にフィルタを詰めるなどで対応をしている.また,不純物の蒸発がないアルミナとイットリア(Y203)の混合物であるガーネット結晶Y3Al5012についても単結晶合成を試み,結晶の合成が出来た.本結晶は透明ではあるが,単一グレインの単結晶ではなく複数のグレインが目視でも確認できる程度のクオリティである.今後本研究で得られた成果を学会にて報告する予定である.

1. JAXA has successfully synthesized the impurities in Cr2O3 by adding Cr2O3 to the crystal. The crystal is thin and red. Now add the same amount. When the crystals are synthesized, they are evaporated, and the crystals are directly added to the powder. This powder can be absorbed and damaged when placed. The solution is to increase the pressure on the ground. The setting position of the flow regulator of the pressurized floating furnace is set on the inlet side and on the discharge side. The internal pressure is controlled easily by the internal pressure regulator, and the flow rate is controlled by the exhaust regulator. The floating state of the sample is usually stable. The sample on the exhaust side is evaporated and the powder flows in. The flow regulator controls the flow rate and does not produce any mixture. This time, there are people asking questions in the pipes. In addition, the evaporation of impurities and the synthesis of crystals of Y3Al5012 were tested. This crystal is transparent, simple and simple. The results of this research are expected to be published in the future.