их розплавів. Зазвичай використовують три методи: метод Стокбаргера, метод Чохральського і метод зонної плавки. Для отримання кристалів високої оптичної якості велике значення має якість вихідних матеріалів, так як наявність в них сторонніх домішок (особливо кисню, води) призводить до зниження якості монокристала. p align="justify"> Кристали, використовувані в нашій роботі, вирощені методом Бріджмена - Стокбаргера. Найважливішими факторами, що впливають на зростання кристалів у цьому випадку, є величина температурного градієнта і можливо плоский фронт кристалізації. Зі збільшенням діаметра кристала виконання цих умов стає все більш скрутним. Експериментально показано, що для флюориту достатній градієнт 7 град/см, але, наприклад, для отримання кристалів LnF 3 хорошої якості необхідний градієнт 30 град/см . Піч сконструйована так, щоб температурний градієнт був по можливості більш різким. Платиновий або графітовий тигель має конічне днище з приварений до нього платинової трубкою з радіаційними відбивними екранами. Це забезпечує інтенсивний тепловідвід в нижній звуженої частини тигля і тим самим зародження центру кристалізації, визначального подальший орієнтоване зростання кристала з розплаву. Фронт кристалізації повільно переміщається з постійною швидкістю до тих пір, поки не закрісталлізуется весь матеріал. Зважаючи жорсткості мідних і платинових трубок здійснюється переміщення не тигля, а гарячої зони. Всередині великої печі з платиновими нагрівачами поміщається мала платинова піч, яка пов'язана з механізмом переміщення. Всередину малої печі поміщають тигель з вихідною шихтою. Після цього система продувається потоком сухого гелію (4 см 3 /с) протягом декількох годин, після чого до гелію додають безводний фтористий водень (парціальний тиск 0,1 атм.). Температуру печі повільно піднімають так, щоб гаряча зона була нагріта на 50? вище точки плавлення фториду кальцію, тобто приблизно до 1400? С. Протягом декількох годин тигель витримують при цій температурі, потім газ відключають і починають переміщення малої печі зі швидкістю 1 - 5 мм/с. Після того як весь матеріал пройде через зону з температурним градієнтом, піч охолоджують зі швидкістю 25 град/год до кімнатної температури [8].
2. Дослідження спектрально-оптичних властивостей кристала
2.1 Дослідження спектральних характеристик на переходах накачування
Схема рівнів і основні процеси в кристалі Tm: CaF 2 показані на малюнку 3.1.
В
Рис. 3.1. Схема рівнів і основні переходи в кристалі Tm: CaF 2 . Процес 1 - накачування, 2 - крос-релаксація, 3 і 4 - люмінесценція з рівня
