Шаровидные частицы поликристаллического фторида щелочного или щелочноземельного металла, их получение и применение - RU2002111669A

Реферат

1. Поликристаллический фторид щелочного или щелочноземельного металла, отличающийся тем, что он имеет форму шаровидных частиц, обладающих диаметром или эквивалентным диаметром более чем или равным 100 мкм, предпочтительно между 100 мкм и 2 см; и насыпной плотностью более чем или равной 60%, предпочтительно, по меньшей мере, 90% теоретической плотности указанного фторида.

2. Фторид по п.1, отличающийся тем, что указанные шаровидные частицы характеризуются содержанием кислорода менее чем 200 млн^-1, предпочтительно, менее чем 50 млн^-1.

3. Фторид по п.1, отличающийся тем, что фторид выбирают из фторидов лития, магния, кальция или бария и, предпочтительно, он состоит из фторида кальция.

4. Способ получения фторида, отличающийся тем, что он включает в себя, будучи проводимым в отсутствие влаги и кислорода, предпочтительно, при пониженном давлении, указанные ниже последовательные стадии, на которых приготавливают расплавленную массу фторида щелочного или щелочноземельного металла, предоставляют возможность указанной расплавленной массе протекать, по меньшей мере, через одно отверстие в открытое пространство, при этом поддерживают существенное различие между температурой указанной расплавленной массы и температурой указанного пространства, в которое вводят указанную расплавленную массу так, что на выходе из указанного отверстия (отверстий) расплавленная масса разбивается на капельки, предоставляют возможность указанным капелькам падать вдоль вертикальной оси указанного пространства, что приводит к их постепенному отверждению, извлекают указанные полностью отвержденные капельки в виде шаровидных частиц.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что его осуществляют в инертной атмосфере.

6. Способ по п.4, отличающийся тем, что его осуществляют во фторирующей атмосфере, по меньшей мере, один фторируюший агент вводят на уровне указанной расплавленной массы и/или в указанное пространство.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что указанный фторирующий агент вводят в твердом состоянии, предпочтительно в указанную расплавленную массу, и он состоит, предпочтительно, из PbF₂, NH₄F, NH₄F·HF или политетрафторэтилена, особенно предпочтительно PbF₂.

8. Способ по п.6, отличающийся тем, что указанный фторирующий агент вводят в виде газа, и он состоит, предпочтительно, из HF, F₂ или NF₃.

9. Способ по п.4, отличающийся тем, что к указанной расплавленной массе прикладывают большее давление, чем давление в указанном пространстве.

10. Способ получения монокристаллического фторида щелочного или щелочноземельного металла посредством кристаллизации соответствующего поликристаллического фторида, отличающийся тем, что используют поликристаллический фторид по п.1.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что указанный поликристаллический фторид уплотняют в виде шаровидных частиц различного диаметра.

12. Способ по п.10, отличающийся тем, что указанное получение осуществляют в присутствии, по меньшей мере, одного фторирующего агента.

13. Способ по п.10, отличающийся тем, что его осуществляют для получения монокристаллического фторида кальция из шаровидных частиц поликристаллического фторида кальция.

14. Исходное оптическое кристаллическое фторидное сырье для формирования оптического кристалла фторида, обладающего теоретической плотностью монокристалла фторида кальция, причем указанное исходное сырье включает в себя множество поликристаллических твердых шаровидных частиц фторида кальция, обладающих диаметром или эквивалентным диаметром более чем или равным 100 мкм, предпочтительно между 100 мкм и 2 см, и насыпной плотностью более чем или равной 60%, предпочтительно, по меньшей мере, 90% теоретической плотности оптического кристаллического фторида.

15. Исходное сырье по п.14, отличающееся тем, что указанные шаровидные частицы состоят в основном из Са и F.

16. Исходное по п.15, отличающееся тем, что указанные шаровидные частицы характеризуются содержанием примеси Na<2 млн^-1, содержанием примеси К<2 млн^-1; содержанием примеси Mn≤0,6 млн^-1; и содержанием примеси Fe<0,2 млн^-1.

17. Исходное оптическое кристаллическое фторидное сырье для формирования оптического кристалла фторида, обладающего теоретической плотностью монокристалла фторида лития, причем указанное исходное сырье включает в себя множество поликристаллических твердых шаровидных частиц фторида лития, обладающих диаметром или эквивалентным диаметром более чем или равным 100 мкм, предпочтительно между 100 мкм и 2 см, и насыпной плотностью более чем или равной 60%, предпочтительно, по меньшей мере, 90% теоретической плотности оптического кристаллического фторида.

18. Исходное сырье по п.17, отличающееся тем, что указанные шаровидные частицы состоят в основном из Li и F.

19. Исходное сырье по п.17, отличающееся тем, что указанные шаровидные частицы характеризуются содержанием примеси Na, равным <2 млн^-1, содержанием примеси К<2 млн^-1, содержанием примеси Mn≤0,6 млн^-1, и содержанием примеси Fe<0,2 млн^-1.

20. Исходное оптическое кристаллическое фторидное сырье для формирования оптического кристалла фторида, обладающего теоретической плотностью монокристалла фторида магния, причем указанное сырье включает в себя множество поликристаллических твердых шаровидных частиц фторида магния, обладающих диаметром или эквивалентным диаметром более чем или равным 100 мкм, предпочтительно между 100 мкм и 2 см, и насыпной плотностью более чем или равной 60%, предпочтительно, по меньшей мере, 90% теоретической плотности оптического кристаллического фторида.

21. Исходное сырье по п.20, отличающееся тем, что указанные шаровидные частицы состоят в основном из Mg и F.

22. Исходное сырье по п.20, отличающееся тем, что указанные шаровидные частицы характеризуются содержанием примеси Na<2 млн^-1, содержанием примеси К<2 млн^-1, содержанием примеси Mn≤0,6 млн^-1, и содержанием примеси Fe<0,2 млн^-1.

23. Исходное оптическое кристаллическое фторидное сырье для формирования оптического кристалла фторида, обладающего теоретической плотностью монокристалла фторида бария, причем указанное сырье включает в себя множество поликристаллических твердых шаровидных частиц фторида бария, обладающих диаметром или эквивалентным диаметром более чем или равным 100 мкм, предпочтительно между 100 мкм и 2 см, и насыпной плотностью более чем или равной 60%, предпочтительно, по меньшей мере, 90% теоретической плотности оптического кристаллического фторида.

24. Исходное сырье по п.23, отличающееся тем, что указанные шаровидные частицы состоят в основном из Ва и F.

25. Исходное сырье по п.23, отличающееся тем, что указанные шаровидные частицы характеризуются содержанием примеси Na<2 млн^-1, содержанием примеси К<2 млн^-1, содержанием примеси Mn≤0,6 млн^-1, и содержанием примеси Fe<0,2 млн^-1.

26. Способ изготовления заготовки оптического кристалла фторида, причем в указанном способе осуществляют следующие стадии подготавливают тигель для выращивания кристаллов, подготавливают печь для выращивания кристаллов, подготавливают исходное оптическое кристаллическое фторидное сырье, причем указанное исходное сырье включает в себя поликристаллические твердые шаровидные частицы, загружают указанное исходное оптическое кристаллическое фторидное сырье в указанный тигель для выращивания кристаллов, расплавляют указанное исходное сырье в виде шаровидных частиц в указанном тигле для выращивания кристаллов и отверждают в указанной печи для выращивания кристаллов указанное расплавленное исходное сырье в виде шаровидных частиц в указанном тигле для формирования оптического монокристалла фторида.

27. Способ изготовления кристалла УФ оптического литографического элемента, причем указанный кристалл имеет теоретическую плотность оптического монокристалла, и указанный способ включает в себя следующие стадии, на которых: подготавливают графитовый тигель для выращивания кристаллов, подготавливают вакуумную печь для выращивания кристаллов, подготавливают исходное оптическое кристаллическое фторидное сырье, причем указанное исходное сырье включает в себя поликристаллические твердые шаровидные частицы, обладающие диаметром ≥100 мкм и насыпной плотностью ≥60% указанной теоретической плотности оптического монокристалла, расплавляют указанное подготовленное исходное сырье в виде шаровидных частиц в указанном тигле для выращивания кристаллов, расположенном в указанной печи для выращивания кристаллов, отверждают указанное расплавленное исходное сырье получения заготовки кристалла монокристаллического оптического элемента из фторида.

28. Кристаллическое исходное сырье, причем указанное сырье включает в себя отвержденный расплав фторида металла, и указанный отвержденный расплав фторида металла состоит из фтора и одного металла М, где М выбирают из группы щелочного/щелочноземельного металла, состоящей из щелочных и щелочноземельных металлов, а указанное сырье находится в виде шаровидных частиц, обладающих диаметром или эквивалентным диаметром большим или равным 100 мкм, и насыпной плотностью большей или равной 60% теоретической плотности указанного фторида металла.

29. Кристаллическое исходное сырье по п.28, отличающееся тем, что указанный отвержденный из расплава фторид металла состоит в основном из М и F.

30. Кристаллическое исходное сырье по п.28, отличающееся тем, что указанное сырье характеризуется содержанием хлорида металла (М) меньшим, чем 1%.

31. Кристаллическое исходное сырье по п.28, отличающееся тем, что М представляет собой щелочной металл.

32. Кристаллическое исходное сырье по п.28, отличающееся тем, что М представляет собой щелочноземельный металл.

33. Кристаллическое исходное сырье по п.28, отличающееся тем, что М представляет собой Li.

34. Кристаллическое исходное сырье по п.28, отличающееся тем, что М представляет собой Са.

35. Кристаллическое исходное сырье по п.28, отличающееся тем, что М представляет собой Mg.

36. Кристаллическое исходное сырье по п.28, отличающееся тем, что М представляет собой Ва.

37. Кристаллическое исходное сырье по п.28, отличающееся тем, что указанные шаровидные частицы имеют диаметр между 100 мкм и 2 см.

38. Кристаллическое исходное сырье по п.28, отличающееся тем, что указанные шаровидные частицы имеют насыпную плотность, равную, по меньшей мере, 90% теоретической плотности указанного фторида металла.

39. Кристаллическое исходное сырье по п.28, отличающееся тем, что указанное исходное сырье характеризуется содержанием примеси Na<2 млн^-1, содержанием примеси К<2 млн^-1, содержанием примеси Mn≤0,6 млн^-1, и содержанием примеси Fe<0,2 млн^-1.