[发明专利]提拉法生长铽镓石榴石(TGG)晶体的装置及其方法

权利要求书

1.一种生产提拉法生长铽镓石榴石(TGG)晶体的装置包括：一称量装置、 一旋转装置、一加热装置和一开孔三坩埚，其特征在于：它是由加热元件、耐 火材料外壳、陶瓷保温材料、加料管、原料补给坩埚、原料补给过渡坩埚、生 长坩埚、晶体、耐火材料底座以及设置生长坩埚上的开孔构成，然后通过上、 下提拉杆进行提拉旋转，所述开孔三坩埚在原料补给过渡坩埚的下端开有一排 小孔；所述在生长坩埚壁的上部、液面以下部分也开出一排小孔。

2.根据权利要求1所述生产提拉法生长铽镓石榴石(TGG)晶体的装置， 其特征在于：所述称量装置根据晶体生长的重量的增加速度，以调整相应加料 速度。

3.根据权利要求1所述生产提拉法生长铽镓石榴石(TGG)晶体的装置， 其特征在于：所述旋转装置根据籽晶轴带动籽晶旋转生长，以提高晶体质量。

4.根据权利要求1所述生产提拉法生长铽镓石榴石(TGG)晶体的装置， 其特征在于：所述加热装置采用铜线圈感应加热。

5.利用权利要求1所述装置生产提拉法生长铽镓石榴石(TGG)晶体的方 法，具体步骤为：

a.原料准备：使用商业用高纯原料，按摩尔比Tb2O3∶Ga2O3＝3∶5.05～5.15 和Tb2O3∶Ga2O3＝3∶5.15～5.30，其中，Tb2O3∶Ga2O3＝3∶5.05～5.15为料A， Tb2O3∶Ga2O3＝3∶5.15～5.30为料B，称取高纯度大于99.99％Tb2O3和Ga2O3两 种混合料各1000g，分别对混合料A和混合料B进行混合24小时，然后压实为 料块，再将料块在1000℃～1400℃锻烧10小时成镓酸铽料，将部分料块研磨为 粉料作为补给料，烧结后的料，部分采用高压制备成块状作为锅底料，部分研 磨成粉末作为补给料；

b.第一次加料：料A经煅烧后采用高压制备成块状的料块放于三坩埚系统 的原料补给坩埚内，料B经煅烧后采用高压制备成块状的料块放于生长坩埚内， 抽高真空后充入氩气、氮气或者二氧化碳中的一种或几种，到常压后升高中频 功率，熔化原料，上下轴同时反方向旋转，开始晶体生长；

c.补给料生长：当晶体开始平稳生长以后，根据称量系统反馈的数据开始 补给原料，原料补给坩埚与原料补给过渡坩埚之间的区域界定为A区，原料补 给过渡坩埚与生长坩埚之间的区域界定为B区，生长坩埚所包含的区域界定为C 区，原料在A区上端熔化后，经原料补给过渡坩埚下端的小孔进入B区，混合 均匀后在B区上部与C区贯通。