激光定向法是金剛石晶體的一種新定向方法。這種方法所用的設備價格低,操作方便,有足夠的定向精度,是一種較***的實用的晶體定向方法。
金剛石晶體的激光定向原理就是利用金剛石在不同結品方向上,晶體結構不同,對激光反射面形成的衙射圖像不同而進行的。由氮氖激光管產生激光東,通過屏幕上的小孔,照射到金剛石表面。金剛石表面存在一些在生長過程中形成的形狀規則的晶界晶紋和微觀凹坑。當相干性比較***的激光照射到金剛石晶體表面上的這些晶紋和微觀凹坑時,如被激光照射的金剛石表面是某晶面面網,轉動金剛石使被測表面與激光束相垂直,激光被反射到屏幕上形成特征行射光像,可根據射光像的圖形知道被激光照射的晶面特性,也就確定了該晶面在金剛石晶體的空間方位。
激光反射形成的衍射光像,與
拋光機金剛石表面的晶紋和微觀凹坑具有對應關系。由于金剛石單晶各個晶面的結構不同,晶紋和微觀凹坑的形狀取決于各晶面面網的結構,即金剛石晶體的各晶面有其固定的晶紋和微觀凹坑形狀,因此各晶面反射激光而形成的衍射光像形狀也是固定的。通過對各晶面的激光衍射光像,以及各晶面的表面晶紋和微觀凹坑的觀察,可分析和研究得到激光照射各晶面所形成的行射光像圖形和晶面的形貌的具體對應關系。
晶體的激光定向形成的光像,是由于激光術射形成的,并非簡單的反射作用。改變激光通孔的直徑,將改變激光照射的面積,這只會改變光像的亮度,而不會改變光像的形狀。
買來的單晶金剛石原料,一般表面都有晶紋和微觀凹坑,可以直接用激光進行晶體定向較精確的測定晶面的空間方位。對已磨過的金剛石需要定向時,表面要進行腐蝕,露出晶紋和微觀凹坑,再進行晶體定向。用激光進行晶體定向時,只有在晶面面網和激光束垂直時,才有清晰的光象;不垂直時,光象模糊或看不到,因此晶面的定向可以達到較高精度。
用激光對金剛石晶體進行定向的方法有如下***點:
1)設備價格便宜,約為X射線晶體定向儀價格的十分之一;
2)操作方便,所用氮氖激光管功率為0.5W,對人體沒有任何副作用;
3)直觀,不僅可確定晶面在晶體中的空間方位,而且可以知道該晶面的***磨方向;
4)激光定向法的定向精度可以滿足生產需要,雖然略低于X射線晶體定向法,但更適宜于生產使用。
