Обоснование технологии выращивания монокристаллов лейкосапфира из корунда технической чистоты

Рассматривается процесс высокотемпературной вакуумной очистки пористого гранулированного корунда в качестве этапа подготовки перед использованием в установке промышленного производства монокристаллов сапфира (типа НИКА-М$60$). Характеристики процесса очистки оцениваются с помощью математических моделей на основе твердотельной диффузии и кнудсеновской диффузии из пористых частиц и через слой пористых частиц. Твердотельная диффузия атомов примеси и кнудсеновское течение паров примеси по порам гранул описываются аналитическими выражениями с подгоночными коэффициентами, идентифицированными с помощью численных решений. Модель кнудсеновского течения через слой гранулированного порошка содержит возможность учета продувки нейтральным газом (аргоном) в целях интенсификации процесса. Получены значения времени очистки порядка нескольких часов при наличии продувки аргоном с расходом на уровне $10^{-5}$ кг/(м$^2$ с). В расчете на установку НИКА-М$60$ расход составляет $7 \times 10^{-7}$ кг/с или $2.5$ г/ч.