激光定向法是金刚石晶体的一种新定向方法。这种方法所用的设备价格低,操作方便,有足够的定向精度,是一种较***的实用的晶体定向方法。
金刚石晶体的激光定向原理就是利用金刚石在不同结品方向上,晶体结构不同,对激光反射面形成的衙射图像不同而进行的。由氮氖激光管产生激光東,通过屏幕上的小孔,照射到金刚石表面。金刚石表面存在一些在生长过程中形成的形状规则的晶界晶纹和微观凹坑。当相干性比较***的激光照射到金刚石晶体表面上的这些晶纹和微观凹坑时,如被激光照射的金刚石表面是某晶面面网,转动金刚石使被测表面与激光束相垂直,激光被反射到屏幕上形成特征行射光像,可根据射光像的图形知道被激光照射的晶面特性,也就确定了该晶面在金刚石晶体的空间方位。
激光反射形成的衍射光像,与
抛光机金刚石表面的晶纹和微观凹坑具有对应关系。由于金刚石单晶各个晶面的结构不同,晶纹和微观凹坑的形状取决于各晶面面网的结构,即金刚石晶体的各晶面有其固定的晶纹和微观凹坑形状,因此各晶面反射激光而形成的衍射光像形状也是固定的。通过对各晶面的激光衍射光像,以及各晶面的表面晶纹和微观凹坑的观察,可分析和研究得到激光照射各晶面所形成的行射光像图形和晶面的形貌的具体对应关系。
晶体的激光定向形成的光像,是由于激光術射形成的,并非简单的反射作用。改变激光通孔的直径,将改变激光照射的面积,这只会改变光像的亮度,而不会改变光像的形状。
买来的单晶金刚石原料,一般表面都有晶纹和微观凹坑,可以直接用激光进行晶体定向较精确的测定晶面的空间方位。对已磨过的金刚石需要定向时,表面要进行腐蚀,露出晶纹和微观凹坑,再进行晶体定向。用激光进行晶体定向时,只有在晶面面网和激光束垂直时,才有清晰的光象;不垂直时,光象模糊或看不到,因此晶面的定向可以达到较高精度。
用激光对金刚石晶体进行定向的方法有如下***点:
1)设备价格便宜,约为X射线晶体定向仪价格的十分之一;
2)操作方便,所用氮氖激光管功率为0.5W,对人体没有任何副作用;
3)直观,不仅可确定晶面在晶体中的空间方位,而且可以知道该晶面的***磨方向;
4)激光定向法的定向精度可以满足生产需要,虽然略低于X射线晶体定向法,但更适宜于生产使用。
