A Crystallizer for Growing Large Singe Crystals from Solution under Steady‐State Concentration Convection Conditions

Abstract

A crystallizer for growing large single crystals from solution under steady-state concentration convection conditions is described. The crystallizer has only one vessel divided by a drilled plate in two compartments kept a t different temperatures. The convection of concentration occurs through the dividing plate between the compartments. The crystallizer was used for growing KDP and TGS single crystals. Mass-apd heat transfer equations are derived. Growth rate calculations may be carried out using the derived equations. Growth rate measurements of KDP crystals have been performed. The overall heat transfer coefficient for tho transfer of heat through the dividing plate is also experimentally determined. Light absorption, ESR and Mossbauer spectra have shown the presence of Fe+a, Crt3 and Mn+a ions in the (100) greenish zones of KDP crystals.Ein Kristallisator fiir die Zuchtung von groJ3en Einkristallen aus der Losung unter stationaren Bedingungen wird beschrieben. Die Konvektion wird durch den Konzentrationsgradienten kontrolliert. Der Kristallisator besteht aus einem Tank, der mittels einer durchbrochenen Platte unterteilt ist. Durch diese Trennplatte hindurch findet Konzentrationskonvektion statt, wobei beide Seiten auf verschiedenen Temperaturen gehalten werden. Der Kristallisator wurde fur die Zuchtung von KDP-und TGS-Einkristallen verwendet. Die Masse-und Wiirmeubergangsgleichungen fur dieses System werden angegeben. Aus diesen Gleichungen kann die Wachstumsgeschwindigkeit berechnet werden. Fur KDP-Einkristalle wurde die Wachstumsgeschwindigkeit experimentell bestimmt. Auch die Wiirmeiibergangslionstante an der Trennplatte wurde gemessen. Verunreinigungen durch Fe+a, Cr+3 und Mn+Z Ionen konnten in den grunlichen (100) Zonen der KDP-Kristalle durch Lichtabsorptions-, ESR-und Mossbauer-Spektren nachgewiesen werden.