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摘要
高质量大尺寸氟化钙晶体是深紫外光刻、空天相机等高端应用不可或缺的光学材料，同时制备高质量大尺寸晶体也是晶体生长领域的难题。本文以数值手段分别模拟了3、7和20英寸(1英寸=2.54 cm)氟化钙晶体在不同生长阶段的传热、流动及相变过程。结果表明，晶体尺寸增加大幅加强熔体流动强度，而且造成坩埚外壁散热部分的面积急剧增加，由此引发固液界面局部凹陷、径向温差增大、晶体边缘-中心温差翻转、生长界面附近的轴向温梯大幅衰减等问题。此外，本文还就大尺寸氟化钙晶体生长中的坩埚下降速率和发热体功率的优化控制策略进行了探讨。
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