Математика | ||||
Технология кристаллов-Бонд В. Л М.: Недра, 1980. — 303 | ||||
Бонд В. Л. Технология кристаллов.— Пер. с англ.— М.: Недра, 1980. — 303 с. — Пер. изд., США, 1976.
Книга посвящена технологии распиловки кристаллов при их точной ориентировке для получения пластин, используемых в электронике и оптике и отличающихся прецизионностью форм и размеров. Рассмотрена также технология шлифовки и изготовления призм, сфер, цилиндров и изделий с двойной кривизной. Описаны симметрия кристаллов, методы определения атомных плоскостей и способы ориентировки пластин по кристаллографическим осям. О характеризованы приборы для оценки степени совершенства кристаллов. Приведены методы исследования коэффициентов преломления света в кристаллах, а также расчеты скорости распространения света в кристаллах. Даны списки рентгеновских углов Брэгга.. Книга рассчитана на геологов, минералогов, кристаллографов и других специалистов, связанных с изучением и использованием различных видов кристалл осырья. ПГ_^_ 1 О .. — П~Г*9 ПРЕДИСЛОВИЕ Кристаллы являются тем материалом, без которого не могут обойтись современные электроника и оптика. Их часто выращивают и обрабатывают, руководствуясь лишь минимумом знаний по методике обработки и ориентации. Более полные знания, предполагают своего рода синтез таких дисциплин и технологий, как оптика, геометрия, кристаллография и приборостроение. Настоящая книга должна пролить некоторый свет на эту проблему. В книге предложена следующая схема изложения. После лер-вой главы, посвященной описанию симметрии кристаллов, кристаллографических осей и элементарных ячеек, следуют детальные объяснения идентификации атомных плоскостей. Затем показаны способы ориентирования кристаллических пластин по кристаллографическим осям с помощью рентгеновских лучей, оптики, поляризованного света, ямок травления и определения пьезоэлектрической полярности. Далее рассмотрены распиловка кристаллов, шлифовка плоскостей, параллельная шлифовка, изготовление призм, шлифовка сфер, цилиндров и поверхностей с двойной кривизной (в основном тороидов). Описаны приборы, применяемые для измерений таких поверхностей и проверки степени совершенства кристаллов. Книга содержит список рентгеновских углов Брэгга примерно для 70 кристаллов, используемых в современной физике твердого тела. В заключительной главе кратко описаны методики исследования светопреломления в кристаллах и расчета скорости распространения звука в разных направлениях в кристаллах с известными модулями упругости. Автор благодарит Нэнси Эннис и Эвелин Мориис за печатание рукописи книги, а также Одри Кинни за выполнение многочисленных иллюстраций. Станфорд, Калифорния В. Л. Бонд Июль 1975 ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие . . . ........................ . 5 Глава 1. Кристаллические системы и ориентация пластин...... g Определение кристаллов. Классификация.............. 6 Определение ориентации пластин.................. 17 Простая ориентация (без поворота)............... 18 Ориентация пластин поворотом в одном направлении....... 18 rv,.i«..-«"-— ----- — _1_____..... ....глохни iivjuwpuiuM и идним направлении....... 18 Ориентация пластин поворотом в двух направлениях....... 18 Ориентация пластин поворотом в трех направлениях....... 20 Глава 2. Атомные плоскости и их индицирование. _____--......v. •i.iuuiuvin n ил индицирование........... 23 Атомные плоскости......................... 23 Индексы Миллера ......................... 24 Индексы Миллера—Браве...................... 25 / Ромбоэдрические оси....................... . 26 Доказательство возможности существования в трансляционной решетке поворотных осей симметрии с кратностью только 1, 2, 3, 4 и 6..... 28 Глава 3. Пространственные группы и рентгеновские отражения... 30 Ориентация с помощью рентгеновских лучей ............ 30 Пространственные группы.................. . 30 Рентгеновские лучи...................... 32 Конус отражения ........................ 33 Межплоскостные расстояния .................. 43 Графический метод индицирования кубических и одноосных кристаллов ............................... 44 Порошковые методы ...................... 44 Порошковый дифрактометр................... 46 Индицирование некубических кристаллов............ .- . . 47 Глава 4. Рентгеновский гониометр для определения ориентации кристаллов .....Ч..................... 51 Межплоскостные углы . ...................... 58 Определение атомных плоскостей по произвольным ориентациям... 62 Идентификация неизвестных атомных плоскостей........... 66 Гномоническая проекция ...................; о Лауэграммы........................'. . °9 Более точная ориентация. Регулировочный барабан....... 71 Стереографическая проекция................... 7* Большие и малые круги сферы.......".......... JJ* Сетка Гренингера...................... • °^ Полная ориентация....................,..-. °* Точность ориентации...................... „с Угловая расходимость пучка в коллиматоре........... я« Преломление.......................... ~~ . Ошибки...........^...............• • 5g Совершенство кристаллов.................... |п Травление........................ . . • „д Лауэграммы.......................... од Сканирование в гониометре ................... 300 Двукристальный гониометр................... 91 Метод Ланга.......................... 96 Схема счетчика Гейгера ...................... 97 Глава 5. Оптические способы ориентации кристаллов......... 99 Оптическая ориентация....................... 99 Ориентация с применением отраженных лучей.......... 99 Прохождение света через кристалл................. 102 Одноосные кристаллы ..................... 102 Нормали волны. Лучи. Поляризаторы.............. 103 Закон Снелла ......................... 103 Двуосные кристаллы...................... 104 Прохождение света через одноосную базисную пластину....... 105 Прохождение поляризованного света через двуосные пластины. . . . : 111 Коноскоп........................... 111 Ставроскоп........................... 113 Нахождение оптической оси в прямоугольном блоке одноосного кристалла по погасанию....................... 114 «Полная» оптическая ориентация двуосных кристаллов........ 118 Глава 6. Материалы........................ 122 Материалы для шлифовального инструмента............. 122 Охладители ............................ 122 Абразивы ............................. 122 Окись алюминия........................ 123 Карбид кремния........................ 123 Карбид бора......................... . 123 Алмаз............................. 123 Другие абразивы........................ 123 Приготовление абразивов.................... 124 Значение точности определения фракции ............. 124 Абразивная обработка как процесс удаления материала .... 125 Скорости резания и сопротивление материалов истиранию. . . . 126 Закрепление кристалла ...................... 128 Цементирующие вещества.................... 129 Травление............................. 131 Рентгеновские характеристики ряда кристаллов......... 131 BaaNaNb6O15.......................... 160 Глава 7. Распиловка кристаллов................... 161 Распиловка............................ 161 Распиловка со свободным абразивом .............. 161 Отрезные пилы......................... 162 Фланцы пилы.......................... 163 Алмазные пилы ........................ 164 Станки с продольно-поперечной подачей.............. 165 Жилковые пилы........................ 166 Проволочные пилы....................... 168 Многокорпусная жилковая пила ................ 168 Изготовление бесконечных жилок.................. 170 Зажимы для распиловки под углом................. 171 Распиловка крупных кристаллов, чувствительных к нагреву..... 171 Глава 8. Шлифовка плоских поверхностей.............. 178 Шлифовка....................... . ; . . . . 178 Изготовление плоскопараллельных пластин методом «калиберной плитки» 182 Шлифовальная машина Ханта—Хоффмана.............. 186 Плоские шлифовальные круги ...........'........ 187 Выравнивание плоскости круга................. 188 Проверка плоскостей...................... 188 301 Проверка плоскости с помощью интерференции света...... Эффект приложения эксцентрических усилий при обработке дисков Случай 1. Диск........................ Случай 2. Прямоугольная пластина............'.'.'. Случай 3. Пластина с отдельными зонами скольжения..... Изготовление пластин для акустического оборудования кораблей. '. \ Устройство с вращающимся алмазным резцом........ . . Шлифовка торцов удлиненных стержней...........| Изготовление призм кристаллов . . ................! Глава 9. Обработка цилиндрических поверхностей......... Изготовление цилиндров....................... Цилиндрический парадокс .................... Частично цилиндрические тела................... Цилиндрические закругления на торцах пластин........... Глава 10. Изготовление сфер ............ Сферы большого радиуса...................... Способ «двух труб»...................'....'.'. Способ шлифовки между упругими дисками............. Сферы малого радиуса....................... Частично сферические тела . Шаблоны Изготовление шлифовального инструмента............ Сферический генератор...................\ ' Изготовление шлифовального инструмента........... Устройство для шлифовки толстых линз............, Глава 11. Изготовление поверхностей с двойной кривизной..... Поверхности с двойной кривизной ................. Тор................................ Изготовление тороидального инструмента............ . Инструмент для обработки тора................. Тороиды более общих форм................... Инструмент с двумя выпуклыми кривыми поверхностями...... Обработка поверхностей с двойной кривизной ............ Глава 12. Измерение кривизны и углов призмы........... Измерение кривизны........................ Сферометр.......................... Метод отражения.....\.................. . Изображения в сферических зеркалах.............. Измерение изображений...................... Способ перемещения окуляра, применяемый .при измерении кривизны большого радиуса . . ...............,.'.'. Измерение углов......................•'. . Анаморфотический.микроскоп................. . Профильный микроскоп.................... . Определение ошибок параллельности закругленных торцов с помощью лазера...........................'.- . Интерферометр дивергентного луча................ Глава 13. Разное...........'.............. . Прецизионная рентгеновская гониометрия............. Диапазон длин волн S ..................... . Угловая расходимость пучка в.^ коллиматоре.........'. * Измерения интенсивностей....................• » Двукристальный гониометр для прецизионной ориентации .... * Шлифовка точно ориентированных поверхностей......... * Точная ориентация с помощью лауэграмм............ ? 302 Преломление......................... 266 Число отражений....................... 267 Рентгеновская плотность.................... 267 Расчеты поглощения рентгеновских лучей............ 267 Калибровка счетчика с помощью набора фольги........ . 268 Края поглощения.......... . ............ 268 Вычисление физических свойств материала ............. 269 бекторы............................ 269 Пьезоэлектрический эффект и тестер полярности........... 272 Некоторые примеры расчетов оптических констант для ромбического • кристалла............................ 277 Упругость кристаллов........................ 278 Расчет скорости распространения упругих волн в кристаллах. . . 281 Интенсивности рентгеновских отражений .............. 287 Приложение............................ 290 Стереографические проекции.................... 294 Указатель......................... • 296 Цена: 150руб. |
||||