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镧离子和次甲基蓝掺杂对KDP晶体生长及晶体质量的影响

作　者: 赵严帅
导　师: 滕冰
学　校: 青岛大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: KDP晶体有机染料稀土离子 pH值添加剂
分类号: O782
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 25次
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内容摘要

KDP (KH2PO4)晶体是一种性能优良的非线性光学晶体材料,因其独特的物理性质而成为唯一可用于激光核聚变工程的非线性晶体。综合考虑其电光性能,特大尺寸、高质量的KDP晶体成为大功率激光器中主要光学晶体材料之一。因此通过改变KDP晶体生长条件和利用添加剂生长大尺寸高光学质量的KDP晶体成为国内外研究的热点。论文介绍了KDP晶体的结构、性质和用途,并对无机阴离子、金属阳离子和有机添加剂的国内外研究历史与现状进行了详细的阐述,总结探讨了添加剂对生长KDP晶体的影响机理。本论文通过改变KDP晶体生长溶液的饱和点和pH值,利用溶液降温法进行KDP晶体生长实验,探讨了生长KDP晶体最佳饱和点和pH值,然后在此基础上通过掺杂稀土离子(镧离子)和有机染料(次甲基蓝)进行了KDP晶体生长实验。通过对未掺杂KDP晶体和掺杂La3+生长的KDP晶体对比研究发现,低浓度的La3+掺杂,可以提高了生长溶液的稳定性,减少晶体中缺陷；用紫外/可见分光光度计在200-800nm波段对样品柱区做了透过率测定,发现低浓度(La3+≦4×10-3mol/L)掺杂可以提高KDP晶体在紫外波段的透过率,改善晶体的质量。对于次甲基蓝掺杂生长KDP晶体,掺杂浓度较大时,溶液稳定性降低；随着次甲基蓝掺杂浓度的增加,晶体柱面区域金属元素含量逐渐降低,说明加入次甲基蓝染料能够有效地抑制金属离子Fe3+、Cr3+、Al3+在晶体柱面的吸附,减弱金属离子对KDP晶体柱面生长的影响；对掺杂生长的KDP晶体进行了XRD测试发现,掺杂不同浓度的次甲基蓝,并没有引起KDP晶体晶相的改变,只是晶体的布拉格角有微小的漂移和衍射强度稍有差异。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-6
引言  6-8
第一章文献综述  8-27
  1.1 概述  8-13
    1.1.1 KDP晶体在激光核聚变装置中的应用  9-12
    1.1.2 KDP晶体结构和外形  12-13
    1.1.3 KDP晶体的性质和用途  13
  1.2 添加剂生长KDP晶体的研究历史及现状  13-25
    1.2.1 无机添加剂的国内外研究历史与现状  13-22
      1.2.1.1 无机阴离子掺杂的国内外研究历史与现状  13-16
      1.2.1.2 无机阳离子掺杂的国内外研究历史与现状  16-22
    1.2.2 有机添加剂掺杂的国内外研究历史与现状  22-25
      1.2.2.1 EDTA掺杂的国内外研究历史与现状  22-23
      1.2.2.2 有机染料掺杂的国内外研究历史与现状  23-25
  1.3 本章小结  25-27
第二章不同条件下KDP晶体生长实验  27-36
  2.1 实验介绍  27-28
    2.1.1 KDP晶体生长实验主要仪器  27-28
    2.1.2 KDP晶体溶解度公式  28
  2.2 KDP晶体生长实验主要实验步骤  28-29
  2.3 实验设计及结果  29-34
  2.4 KDP晶体生长实验结果分析  34-35
  2.5 本章小结  35-36
第三章镧离子掺杂对KDP晶体生长和质量的影响  36-43
  3.1 镧离子掺杂KDP晶体生长实验  36-37
  3.2 镧离子掺杂KDP晶体实验数据及分析  37-41
  3.3 结果分析  41-42
  3.4 本章小结  42-43
第四章次甲基蓝掺杂对KDP晶体生长和质量的影响  43-49
  4.1 次甲基蓝掺杂KDP晶体生长实验及数据分析  43-48
  4.2 本章小结  48-49
结论  49-50
参考文献  50-54
作者攻读硕士学位期间已发表和已接收的文章  54-55
致谢  55-56

镧离子和次甲基蓝掺杂对KDP晶体生长及晶体质量的影响

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