μ-XAFS技术原位测量熔融法晶体生长微观结构的方法和微型晶体生长炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103645200103645200A(43)申请公布日2014.03.19(21)申请号201310582505.9(22)申请日2013.11.20(71)申请人中国科学院合肥物质科学研究院地址230088安徽省合肥市蜀山湖路350号中国科学院合肥物质科学研究院(72)发明人殷绍唐张德明张庆礼孙敦陆张季王迪刘文鹏孙贵花(51)Int.Cl.G01N23/20(2006.01)C30B28/04(2006.01)C30B9/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称μ-XAFS技术原位测量熔融法晶体生长微观结构的方法和微型晶体生长炉(57)摘要本发明公开了µ-XAFS技术原位实时测量熔融法晶体生长微观结构的方法，本方法基于µ-XAFS技术分别原位实时测量熔融法晶体生长时不同区域（晶体、边界层、熔体）的特征元素的配位状态及其演变规律，从而获得熔融法晶体生长时从熔体到晶体微观结构的变化规律；本发明还提供了µ-XAFS技术原位测量熔融法晶体生长配位结构的微型晶体生长炉，通过该微型晶体生长炉能实现对晶体生长时晶体、边界层和熔体中的特定元素的配位数进行原位、实时观测。CN103645200ACN1036452ACN103645200A权利要求书1/1页1.µ-XAFS技术原位实时测量熔融法晶体生长微观结构的方法，其特征在于：本方法基于µ-XAFS技术分别原位实时测量熔融法晶体生长时不同区域（晶体、边界层、熔体）的特征元素的配位状态及其演变规律，从而获得熔融法晶体生长时从熔体到晶体微观结构的变化规律。2.µ-XAFS技术原位测量熔融法晶体生长配位结构的微型晶体生长炉，该炉包括炉体和炉盖，其特征在于：所述炉体两侧分别开有一个窗口，所述炉体内设有电加热器，电加热器内部放一个扁平坩埚，电加热器和扁平坩埚的外围设有保温介质；所述炉盖顶部开有一个用于观察晶体生长情况的石英玻璃窗口，在所述炉体和炉盖上分别设有出水孔和进水孔。3.根据权利要求2所述µ-XAFS技术原位测量熔融法晶体生长配位结构的微型晶体生长炉，其特征在于：所述电加热器是由两块平行刚玉组成，其形状为“U”形，所述每块刚玉上缠绕有电热丝。4.根据权利要求3所述µ-XAFS技术原位测量熔融法晶体生长配位结构的微型晶体生长炉，其特征在于：所述每块刚玉上的电热丝两端分别与加热温控系统相连。5.根据权利要求2所述µ-XAFS技术原位测量熔融法晶体生长配位结构的微型晶体生长炉，其特征在于：所述炉盖上的出水孔与炉体上的进水孔通过水管相连。6.根据权利要求2所述µ-XAFS技术原位测量熔融法晶体生长配位结构的微型晶体生长炉，其特征在于：所述炉盖上的进水孔和炉体上的出水孔通过水管分别与冷却水系统相连。7.根据权利要求2所述µ-XAFS技术原位测量熔融法晶体生长配位结构的微型晶体生长炉，其特征在于：所述炉体上两侧的窗口都在同水平一轴线上。8.根据权利要求2所述µ-XAFS技术原位测量熔融法晶体生长配位结构的微型晶体生长炉，其特征在于：所述保温介质为泡沫氧化铝或泡沫氧化锆其中一种。9.根据权利要求2所述µ-XAFS技术原位测量熔融法晶体生长配位结构的微型晶体生长炉，其特征在于：所述扁平坩埚为石英或白宝石扁平坩埚。10.µ-XAFS技术原位实时测量熔融法晶体生长配位结构的方法，其具体步骤如下：a、将晶体样品放入炉内的扁平坩埚内，并将炉子放在同步辐射微束X射线吸收精细结构线站的实验台上，开通同步辐射线站上的X射线光源，调整炉子的位置，使微束X射线正好可以透过炉内的样品要测量的区域，然后关闭X射线光源；b、打开冷却水系统和电加热器，通过加热温控系统控制电加热器的加热功率，使扁平坩埚内的样品下部熔化，形成晶体、边界层和熔体三部分区域；开通X射线光源，并通过温控或三维调整架调节晶体生长界面的位置，使微束X射线分别透过这三个区域并采集实验数据；c．微束X射线吸收精细结构线站上的CCD可显示实验过程的图像，从显示器上可观察到扁平坩埚内样品的晶体、边界层和熔体三个区域的状态。2CN103645200A说明书1/3页μ-XAFS技术原位测量熔融法晶体生长微观结构的方法和微型晶体生长炉技术领域[0001]本发明涉及µ-XAFS技术原位实时测量熔融法晶体生长微观结构的方法和微型晶体生长炉，属于物质微观结构原位实时测量的实验方法领域。背景技术[0002]晶体生长是一个复杂的相变过程，过去由于受观测方法和手段的限制，目前的许多晶体生长理论，均不是建立在对生长过程原位实时观测微观结构变化的基础之上，因此这些理论或多或少都存在一些不足。通过实时原位观测晶体生长过程中，不同区域微观