CS198973B1

CS198973B1 - Plate germ for crystal graining

Info

Publication number: CS198973B1
Application number: CS759978A
Authority: CS
Inventors: Otakar Richter; Ladislav Fojtik; Jiri Parizek
Original assignee: Otakar Richter; Ladislav Fojtik; Jiri Parizek
Priority date: 1978-11-21
Filing date: 1978-11-21
Publication date: 1980-06-30

Description

Vynález se týká deskového zárodku s libovolnou růstovou plochou využívaného pro růst krystalů z taveniny především při přípravě velkoobjemových krystalů.The invention relates to a plate embryo with any growth area used for the growth of melt crystals, especially in the preparation of large-volume crystals.

U růstu krystalů z taveniny na zárodku - například metoda Czochralskiho, Kyropoulose nebo Verneuilova - se většinou začátek krystalizace iniciuje relativně malým zárodečným krystalem zpracovávané látky, který určuje krystalografickou orientaci rostoucího jedince. Řízením postupu růstu krystalu se v počátečních fázích ponechává narůstající monokrystal rozrůstat do požadovaných rozměrů, které jsou pak při dalěím postupu růstu udržovány. Při růstu krystalu v kelímku nebo ampuli, které se pohybují v poli teplotního gradientu, se vychází buS z bodové krystalizace v kónickém dnu kelímku - podle Bridgmanna nebo Stockbargera - nebo z krystalizace materiálu v různě tvarované kapiláře vyúsťující do kónického dna kultivační nádobky.In the growth of melt-on-seed crystals - for example, the Czochralski, Kyropoulos, or Verneuil methods - the onset of crystallization is usually initiated by a relatively small nucleation of the treated substance, which determines the crystallographic orientation of the growing individual. By controlling the crystal growth process, the growing single crystal is allowed to grow to the desired dimensions in the initial phases, which are then maintained in the next growth process. When the crystal grows in a crucible or ampoule that moves in the temperature gradient field, it is based on either point crystallization in the conical bottom of the crucible - according to Bridgmann or Stockbarger - or crystallization of the material in differently shaped capillaries resulting in the conical bottom of the culture vessel.

část krystalu, tvořící přechod od zárodku k požadovanému průměru krystalu, nebo kónické část nutná pro udržení monokrystalického růatu, představuje materiálové i časové ztráty, pokud je třeba využívat celý průměr krystalu. Ztráty způsobené zúženou částí krystalu mohou být zanedbatelné u relativně malých krystalů, nabývají však na závažnosti, jestliže požadujeme přípravu velkoobjemových krystalů.the portion of the crystal forming the transition from the seed to the desired crystal diameter, or the conical portion necessary to maintain a single crystal crystalline, represents both material and time loss if the entire crystal diameter needs to be utilized. The losses caused by the tapered portion of the crystal may be negligible for relatively small crystals, but they become more serious when large volume crystals are required.

-♦- ♦

198 973198 973

Rovněž je znám růst krystalů na plošném deskovém zárodku - plošném zárodečném krystalu, jehož rozměry jsou shodné s průřezem požadovaného jedince. Deskový zárodek je třeba zhotovit z monokrystalu, který byl předem vyroben nškterou jinou růstovou metodou. Tato skutečnost omezuje dosažitelné rozměry krystalů pěstovaných na takto zhotovených deskových zárodcích.It is also known to grow crystals on a surface plate seed - a surface seed crystal whose dimensions are identical to the cross-section of the desired individual. The plate embryo should be made of a single crystal which has been previously produced by some other growth method. This limits the achievable dimensions of the crystals grown on the germs thus produced.

Uvedené nedostatky odstraňuje deskový zárodek podle vynálezu. Podstatou vynálezu je vytvoření deskového zárodku z tvarovaných stavebních prvků - například hranolků - , vyrobených opracováním monokrystalů a složených do požadované plochy. Pro růet krystalů na takto vytvořeném zárodku není nutná naprosto přesné vzájemná orientace jednotlivých stavebních prvků, protože odchylky vzniklé složením zárodku do určené plochy, nepřesahují odchylky vyskytující se v reálných krystalech ve formě mozaikové struktury krystalu. Po styku plochy složeného deskového zárodku s taveninou a jejím povrchovém netavení, přejímá směrově krystalizující, tavenina, proniklá do spár mezi jednotlivými stavebními prvky, orientaci sousedních jednotlivců.The above-mentioned disadvantages are overcome by the plate embryo according to the invention. It is an object of the present invention to provide a plate embryo from shaped structural elements - e.g., chips - produced by processing single crystals and folded into a desired area. For the growth of the crystals on the thus formed seed, absolutely precise mutual orientation of the individual building elements is not necessary, because the deviations caused by the composition of the seed into the determined area do not exceed the deviations occurring in real crystals in the form of a mosaic crystal structure. Upon contact of the composite plate embedded surface with the melt and its surface melting, the directionally crystallizing, melt penetrated into the joints between the individual building elements assumes the orientation of neighboring individuals.

Deskový zárodek podle vynálezu je výhodný pro pěstování krystalů libovolného tvaru a libovolných rozměrů. Jeho výhody se projeví především u velkoobjemovýeh, případně tvarovaných krystalů, které lze s výhodou využít ve scintilační technice. Přitom na výohozí zpracovávané monokrystaly nejsou kladeny žádné rozměrové požadavky, protože velikost požadované plochy deskového zárodku se vytvoří složením potřebného počtu stavebních prvků.The plate embryo according to the invention is advantageous for growing crystals of any shape and size. Its advantages will be manifested especially in large-volume or shaped crystals, which can be advantageously used in scintillation technology. There are no dimensional requirements for the ejected monocrystals, since the size of the desired area of the plate embryo is created by composing the required number of building elements.

Předmět vynálezu byl ověřen při pěstování seintilačního krystalu. Stavební prvky deskového zárodku tvořily hranolky krystalu jodidu sodného aktivovaného thaliem o rozměrech 20 x 20 x 15 mm, které byly složeny do plochy 100 x 100 mm. Na takto vytvořeném deskovém zárodku byl. vypěstován monokrystal NaJ(Tl) o rozměrech shodného průřezu.The object of the invention was verified in the cultivation of a seintillation crystal. The components of the plate embryo were fries of a thallium activated sodium iodide crystal of 20 x 20 x 15 mm, which were folded to an area of 100 x 100 mm. He was on the plate embryo thus formed. a single crystal NaJ (Tl) with the same cross-sectional dimensions was grown.

U vypěstovaného krystalu byly odchylky orientace ovliněné eeetavením jednotlivých stavebních prvků deskového zárodku podstatně menší než desorientace bloků vznikajících v reálných krystalech NaJ(Tl) z jiných příčin. Například v reálných krystalech o průměru 150 mm pěstovaných kelímkovou metodou běžně existují bloky pootočené vzájemně až o několik stupňů, aniž by to mělo vliv na luminiscenční parametry scintilátoru.In the grown crystal, the deviations of orientation due to the e-melting of the individual components of the plate embryo were significantly less than the disorientation of the blocks formed in real NaJ crystals (Tl) for other reasons. For example, in real crystals having a diameter of 150 mm grown in a crucible method, there are normally blocks rotated up to several degrees apart without affecting the luminescence parameters of the scintillator.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A plate for the growth of melt crystals, characterized in that the desired area of the plate nucleus is formed by folding the individual shaped building elements into this area.