激光浮区法生长TbYO_(3)晶体

随着高功率固态激光器和光纤激光器的发展,对可见光-近红外区域的光学隔离器要求逐渐增加。目前设备原件正趋于小型化发展,工业应用最广泛的铽镓石榴石(TGG)晶体因其较小的Verdet常数,无法满足未来高功率激光器的需要。Tb 2 O_(3)具有较高的Verdet常数,但是高熔点和相变机制使其难以通过常规提拉法进行单晶生长。本研究通过向Tb_(2)O_(3)中掺杂Y_(2)O_(3),研究了不同掺杂浓度下(Tb x Y 1-x)2 O_(3)的晶体生长。在n(Tb)∶n(Y)=1∶1时,通过激光浮区(LFZ)法生长了TbYO_(3)单晶,而纯净的Tb_(2)O_(3)和(Tb 0.3 Y 0.7)_(2)O_(3)单晶无法通过该方法合成。TbYO_(3)晶体具有较高的Verdet常数(445 nm处为529 rad·T^(-1)·m^(-1),880 nm处为116 rad·T^(-1)·m^(-1)),为TGG晶体(445 nm处为350 rad·T^(-1)·m^(-1),880 nm处为49 rad·T^(-1)·m^(-1))的1.51~2.37倍。因此,TbYO_(3)晶体可以有效减少构建光学隔离器的介质长度或降低嵌入光学隔离器所需的磁场强度。此外,TbYO_(3)晶体还具有11 W·m^(-1)·K^(-1)的中等热导率,1.67 GW·cm-2的高激光损伤阈值。这些优点可以使TbYO_(3)晶体成为一种有吸引力的磁光材料。

C4烯烃组成变化对烷基化反应热力学行为的影响

针对丁烯资源中异丁烯体积分数增加、烷基化C4原料组成变化引起生产波动的现状,借助热力学方法对1-丁烯、2-丁烯、异丁烯与异丁烷在-10~50℃内液相烷基化反应特征进行分析。结果表明,烷基化反应为不可逆放热反应,放热量随温度升高略增大,生成目的产物放热量略大于生成副产物放热量,异丁烯烷基化反应放热量最小;不同丁烯烷基化反应平衡转化率均在99.9%以上,异丁烯烷基化平衡转化率略低于其他2种烯烃,主、副反应平衡转化率均随温度升高略降低;辛烷值较高的TMP的选择性随温度升高而降低,而副产物DMH、MH选择性增加。随着C4原料中异丁烯体积分数的增加,烷基化目的产物的选择性略降,且随着温度的升高降低趋势增强,温度对烷基化产物辛烷值影响敏感,有效控制并稳定反应温度可弥补烷基化产品质量的损失。