一、引言
　　氟化钡（BaF2）晶体是碱土氟化物晶体。属于离子键立方晶体。透光范围宽，透过率高，折射率在较宽的波长范围内变化不大，吸水小，是一种良好的透红外材料，同时它可以抵消由于热膨胀和应力所引起的光学畸变，能保证光学性能和机械性能的稳定性，也是一种优良的激光窗口材料。
　　BaF2晶体还是一种具有独到之处的优良闪烁体，可以同时测量能谱和时间谱，能量分辨率和时间分辨率都较高，更是一种理想的闪烁晶体材料。在核物理、核医学、高能物理领域有着广泛的应用前景。目前国内各大分析仪器厂家都在使用。
　　二、研究与改进
　　BaF2晶体自我厂八六年研制成功以来，我们一直不断探索研究其晶体特点，生产工艺不断改进。尺寸规格由最大直径?50mm增加至?120mm，由原来研始之初的繁琐生产过程逐步变得简单，生产周期缩短了一半。在提倡低碳生活的今天，为节能减排做出了不懈的努力。
　　BaF2晶体密度大，热导率低，生长晶体时有较大的内应力，晶体生长出来后易炸裂，极不稳定。其原因我们认为是研制成功之初生产工艺不成熟，温度的升降不合理，温场的控制还有欠缺。生产周期过长。这些缺陷严重的影响了BaF2晶体的质量和产量。基于上述原因，我们针对各种问题逐步做出了以下几个方面的工艺改进。
　　1、生产设备的改进
　　由于市场对大规格BaF2的需求逐步增加。为获得优质大尺寸晶体，我们改进了原有的生产设备，炉体钟罩由原来的Φ350mm加大到Φ600mm。高度由1000mm提升到1500mm，确保了大规格晶体生长的要求。
　　BaF2晶体生长对真空度的要求很高。我们对真空设备也进行了改进，在原有的二级真空泵的基础上又增加了真空压力瓶，提高了炉内的真空度。
　　2、原料选择的改进
　　研制之初我们采用的原料为三级BaF2化学试剂。由于纯度不高，原料需要复杂的处理过程。物理提纯、选料、粉碎过程既费工又费力，耗费的能源较大，经过多年的生产研究我们改用原料为分析试剂，杂质含量低，基本不用另外处理，直接装入坩埚中即可。
　　3、生长规程的改进
　　研制之初我们一直用可控硅整流低电压，经电流供热系统和DWK702单机控制温度。主要依靠热电偶手工控制升降温度，由于BaF2晶体生长时产生的废气对热电偶的腐蚀很大，生产二、三炉后温度就难以控制的准。改进后我们直接用电压、电流控制温度，不再使用热电偶，使生产操作变得简易。
　　降温时，由原来的40～60℃/h均衡降温改为区间不同的不规则降温。这样做虽然降温时间延长了，但直接消除了晶体的残余应力，使原来的工艺中拉晶结束后还要退火的步骤省略，极大的缩短了生产周期，节省了大量能源及人力，更进一度消除了晶体的内应力。提高了产品的质量。工艺规程图如图1：
　　 研始之初，规格较大的晶体拉晶结束出炉时有时发现晶体有炸裂现象，底部结壳过厚。我们分析认为是降温过快和炉体温差梯度大造成的。如果直接改变温场难度较大，经过多年的摸索，我们采用了籽晶杆回升的工艺，降低了温场的梯度差，晶体出炉后再没有炸裂现象，底部结壳厚度降低。
　　三、结论
　　BaF2晶体生长过程中要求的条件较高，容易出现很多问题。工艺改进前生产不稳定，质量不高，产量低，耗能较高，尺寸小。改进后，生产周期缩短了一半，节约能耗迖到50%以上，有效降低了晶体内应力，使BaF2晶体容易炸裂的现象得到了彻底解决，最大尺寸增加到直径120mm，产品整体质量有了一个较大的飞跃，用户使用后反映良好，经济效益得到了较大的提高。
　　四、未来需改进的问题
　　目前我们生产的BaF2晶体单晶率较低、生产控制的自动化程度不高等问题，还需要今后的生产实践中逐步改善与提高。