[发明专利]化合物硼酸锂钠双折射晶体及制备方法和用途

权利要求书

1.一种化合物硼酸锂钠双折射晶体，其特征在于该晶体的分子式为Li₂Na₂B₂O₅，分子量为161.4，属于正交晶系，空间群是Cmcm，晶胞参数a = 3.313 Å, b = 9.985 Å, c =13.400 Å，V = 443.3 ų ,Z = 4。

2.根据权利要求1所述的化合物硼酸锂钠双折射晶体的制备方法，其特征在于采用固相反应合成化合物，高温熔体法或助熔剂法生长硼酸锂钠双折射晶体，具体操作按下列步骤进行：

a、将含锂化合物纯度为99.9%的氧化锂、氢氧化锂或碳酸锂，含钠化合物为纯度99.9%的氧化钠或碳酸钠和含硼化合物为纯度99.9%的硼酸或氧化硼按锂、钠和硼的摩尔比1:1:1称取放入研钵中并仔细研磨，然后装入Φ100 mm × 100 mm的敞口刚玉坩埚中，放入马弗炉中，缓慢升温至430℃，恒温24小时，待冷却后取出坩埚，此时样品较疏松，接着取出样品重新研磨均匀，再置于坩埚中，在马弗炉内温度550℃恒温48小时，将其取出并研磨充分，即得硼酸锂钠化合物单相多晶粉末，放入研钵中研磨进行X射线分析，所得X射线谱图与Li₂Na₂B₂O₅单晶结构得到的X射线谱图是一致的；

b、将步骤a得到的化合物硼酸锂钠单相多晶粉末在坩埚中加热到熔化，在温度600℃－650℃恒温4-15h，再降温至570℃-580℃，得到硼酸锂钠熔体；

或将含锂化合物纯度为99.9%的氧化锂、氢氧化锂或碳酸锂，含钠化合物为纯度99.9%的氧化钠或碳酸钠和含硼化合物为纯度99.9%的硼酸直接称取原料，与助熔剂NaF或PbF₂按Li:Na:B:NaF/PbF₂的摩尔比4:4:4:0.5-0.8进行混配，或与助熔剂B₂O₃按Li:Na:B:B₂O₃的摩尔比4:4:4:1-2进行混配，或与助熔剂NaF和PbF₂按Li:Na:B:NaF:PbF₂的摩尔比4:4:4:0.5-0.8:1-2进行混配，装入Φ100mm×100mm的敞口铂金坩埚中，将坩埚放入单晶炉中加热完全熔化，在温度620℃恒温10小时，再降温至560℃，得到混合熔体；

c、制备硼酸锂钠籽晶：将步骤b得到的熔体以温度0.5-10℃/h的速率缓慢降至室温，自发结晶获得籽晶；

d、在化合物熔体表面或熔体中生长晶体：将放有步骤b制得的熔体的坩埚置于单晶炉中，将步骤c得到的籽晶固定在籽晶杆上，降至温度550℃-560℃，从单晶炉顶部放入籽晶，先预热30-60分钟，再使籽晶和液面接触，恒温30-60分钟；

e、再以温度0.5-5℃/天的速率缓慢降温，0-100rpm转速旋转籽晶杆，0-15mm/h的速度向上提拉生长晶体；

f、待晶体生长到所需尺寸后，将晶体提离液面，并以温度1-30℃/h速率降至室温，然后将晶体从单晶炉中取出，即可得到Li₂Na₂B₂O₅双折射晶体。

3.根据权利要求1所述的硼酸锂钠双折射晶体在制备光隔离器、环形器、光束位移器、光学起偏器或光学调制器中的用途。

4.根据权利要求3所述的用途，其特征在于光学起偏器中为偏振分束棱镜。

5.根据权利要求4所述的用途，其特征在于偏振分束棱镜为格兰型棱镜、渥拉斯顿棱镜或洛匈棱镜。