大尺寸CaF2晶體生長(zhǎng)過(guò)程的數(shù)值分析及實(shí)驗(yàn)研究的開(kāi)題報(bào)告

大尺寸CaF2晶體生長(zhǎng)過(guò)程的數(shù)值分析及實(shí)驗(yàn)研究的開(kāi)題報(bào)告開(kāi)題報(bào)告題目：大尺寸CaF2晶體生長(zhǎng)過(guò)程的數(shù)值分析及實(shí)驗(yàn)研究一、研究背景CaF2是一種重要的透明光學(xué)材料，具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，如激光領(lǐng)域、光學(xué)光子學(xué)領(lǐng)域、紅外和紫外光學(xué)領(lǐng)域等。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，對(duì)高品質(zhì)CaF2晶體的需求日益增加，但大尺寸、高質(zhì)量的CaF2晶體制備仍然是一個(gè)極具挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。因此，對(duì)大尺寸CaF2晶體的生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行研究是非常必要的。二、研究?jī)?nèi)容本課題的研究?jī)?nèi)容為大尺寸CaF2晶體生長(zhǎng)過(guò)程的數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究。具體包括以下幾個(gè)方面：1.數(shù)值模擬通過(guò)建立數(shù)值模型，對(duì)大尺寸CaF2晶體生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行模擬和分析。主要為:(1)建立多物理場(chǎng)耦合模型(2)研究晶體生長(zhǎng)過(guò)程中流場(chǎng)、溫度場(chǎng)及晶體質(zhì)量等影響因素的相互關(guān)系(3)分析各影響因素對(duì)晶體形貌及缺陷的影響2.實(shí)驗(yàn)研究通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，驗(yàn)證數(shù)值模擬結(jié)果的正確性。主要包括：(1)搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，控制生長(zhǎng)條件(2)觀察晶體生長(zhǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷、形貌變化等現(xiàn)象(3)對(duì)晶體進(jìn)行光學(xué)特性測(cè)試和表面質(zhì)量測(cè)試等三、研究意義本課題的研究意義主要有以下幾個(gè)方面：1.研究大尺寸CaF2晶體生長(zhǎng)的關(guān)鍵因素及其相互關(guān)系，為制備高品質(zhì)CaF2晶體提供技術(shù)支持。2.通過(guò)建立數(shù)值模型，預(yù)測(cè)和優(yōu)化CaF2晶體生長(zhǎng)過(guò)程中的影響因素，提高晶體的生長(zhǎng)質(zhì)量和產(chǎn)量。3.通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)掘晶體生長(zhǎng)過(guò)程中的微觀機(jī)制，探索制備高品質(zhì)CaF2晶體的途徑。四、研究方法本課題采用建立多物理場(chǎng)耦合模型進(jìn)行數(shù)值模擬，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究驗(yàn)證模擬結(jié)果的正確性。五、預(yù)期成果1.建立CaF2晶體生長(zhǎng)的數(shù)值模型，并通過(guò)數(shù)值模擬探究大尺寸CaF2晶體生長(zhǎng)過(guò)程中的影響因素及其相互關(guān)系。2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究確定大尺寸CaF2晶體生長(zhǎng)的關(guān)鍵因素，并探究晶體生長(zhǎng)過(guò)程中發(fā)生的微觀現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因。3.提高大尺寸CaF2晶體的生長(zhǎng)質(zhì)量和產(chǎn)量，為實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)CaF2晶體的制備提供技術(shù)支持。六、研究進(jìn)展計(jì)劃1.數(shù)值模擬部分第1年：建立多物理場(chǎng)耦合模型，完成各影響因素對(duì)晶體生長(zhǎng)過(guò)程的影響關(guān)系分析第2年：優(yōu)化模型，預(yù)測(cè)晶體的形貌及缺陷，提高晶體的生長(zhǎng)質(zhì)量和產(chǎn)量2.實(shí)驗(yàn)研究部分第1年：搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)行晶體生長(zhǎng)試驗(yàn)第2年：對(duì)晶體進(jìn)行光學(xué)特性測(cè)試和表面質(zhì)量測(cè)試，驗(yàn)證模擬結(jié)果的正確性七、參考文獻(xiàn)[1]ElSayedAliA,BasiounyFM,ElsayedFMohamed.GrowthandCharacterizationofCaF2SingleCrystals[J].JournalofAdvancedResearch,2010:395-402.[2]Zhang,W.Y.,Lv,L.,Wu,H.L.,&Wang,G.Y.(2019).NumericalStudiesontheEffectsofThermalConditionsandCrystalOrientationontheCrystalGrowthofCalciumFluoride.CrystalResearchandTechnology,54(11),1900131.[3]NairMTS,PunnooseMA,NairPK,etal.Growthandcharacterizationofpureanddopedcalciumfluoridecrystals