特許文献１の技術を説明する前に従来の種子水晶の配置法ついて簡単に説明すると、板状（または棒状）の種子水晶１ａは、図１に示すようにオートクレーブ２内に設置された多段構成の支持具２３に多数懸垂されており、この図に向かって正面と裏面とに人工水晶が育成されるようになっている。図６は、種子水晶１ａの懸垂された上記支持具２３の一部を拡大して図１のＸ１方向から見た様子を示したものである。各種子水晶１ａは、支持具２３を構成する支持棒２３ｂ間に多数横架された支持枠２３ａに対して針金等の留め金２３ｃによりその上下を固定され、人工水晶の育成される面（以下、基本成長面という）と重力方向（図中のＹ １ 方向）とが平行になるように支持具２３に配置されている。
Prior to explaining the technique of Patent Document 1, a conventional arrangement method of seed crystals will be briefly described. A plate-shaped (or rod-shaped) seed crystal 1a has a multi-stage configuration installed in an autoclave 2 as shown in FIG. The artificial crystal is grown on the front surface and the back surface toward this figure. Figure 6 is a an enlarged part of the suspension has been the support 23 of the seed crystal 1a shows the state as viewed from the X 1 direction in FIG. Each seed crystal 1a is fixed on the upper and lower sides of a support frame 23a horizontally mounted between support rods 23b constituting the support 23 by clasps 23c such as a wire, and a surface on which an artificial crystal is grown (hereinafter referred to as a crystal). , a base that growth surface) and the gravitational direction (Y 1 direction in the drawing) is disposed on the support member 23 so as to be parallel.
本発明に係る人工水晶は、オートクレーブ内の支持具に配置した板状または棒状の種子水晶に水熱合成法により人工水晶を育成する製造であって、前記種子水晶は、その基本成長面を重力方向に対して３．５°以上１６°以下の範囲で傾斜させた状態で前記支持具に配置される方法により製造され、傾斜させた前記種子水晶の下方側の基本成長面に成長した人工水晶の異物密度の値がＪＩＳ Ｃ６７０４（２００５年版）に定める等級Ｉの要件を満たすことを特徴とする。
Artificial water crystal according to the present invention, the plate-shaped or rod-shaped seed crystal disposed in support of the autoclave by hydrothermal synthesis A manufacturing to develop an artificial quartz, the seed crystal, the basic growth surface Manufactured by a method that is arranged on the support in a state of being inclined in a range of 3.5 ° to 16 ° with respect to the direction of gravity and grown on a basic growth surface on the lower side of the inclined seed crystal. The value of the foreign substance density of the crystal satisfies the requirements of the class I defined in JIS C6704 (2005 edition) .
また、他の発明に係る人工水晶は、オートクレーブ内の支持具に配置した板状または棒状の種子水晶に水熱合成法により人工水晶を育成する製造であって、前記種子水晶は、その基本成長面を重力方向に対して５°以上１６°以下の範囲で傾斜させた状態で前記支持具に配置される方法により製造され、傾斜させた前記種子水晶の下方側の基本成長面に成長した人工水晶の異物密度の値がＪＩＳ Ｃ６７０４（２００５年版）に定める等級Ｉａの要件を満たすことを特徴とする。
Further , an artificial quartz crystal according to another invention is a production for growing an artificial quartz crystal by a hydrothermal synthesis method on a plate-like or rod-like seed quartz placed on a support in an autoclave, and the seed quartz has a basic growth It is prepared by methods which are disposed on the support surface in a state of being inclined in the range of 5 ° or more 16 ° or less with respect to the gravity direction, were grown in the basic growth surface of the lower side of the seed crystal which is inclined The foreign matter density value of the artificial quartz satisfies the requirement of class Ia defined in JIS C6704 (2005 edition).
初めに、本実施の形態にて使用するオートクレーブ２の構成について図１を用いて説明する。図１は、水熱合成法により人工水晶を育成するためのオートクレーブ２の概要を示す縦断面図である。オートクレーブ２は、特殊鋼製の円筒容器であるオートクレーブ本体２１と、このオートクレーブ本体２１を密閉するための金属蓋２５と、オートクレーブ本体２１内を加熱するためのヒーター２４とから構成されている。なお、図中に示した直交軸（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）は、オートクレーブ２の設置されている方向を示している。オートクレーブ２は、円筒形状をなすオートクレーブ本体２１の中心軸が設置面に対して垂直（Ｙ １ 軸方向）となるように設置されている。
First, the configuration of the autoclave 2 used in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an outline of an autoclave 2 for growing an artificial crystal by a hydrothermal synthesis method. The autoclave 2 includes an autoclave main body 21 that is a special steel cylindrical container, a metal lid 25 for sealing the autoclave main body 21, and a heater 24 for heating the autoclave main body 21. Incidentally, the orthogonal axes shown in FIG. (X 1, Y 1, Z 1) indicates the direction which is installed in the autoclave 2. Autoclave 2, the central axis of the autoclave body 21 is disposed so as to be perpendicular (Y 1 axial direction) with respect to the installation surface having a cylindrical shape.
次に、種子水晶１ａについて説明する。図２の斜視図に示すように、例えば種子水晶１ａは水晶原石を結晶軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ軸）に沿って切り出され、Ｘ軸方向を幅方向、Ｙ軸方向を長手方向、Ｚ軸方向を厚さ方向とする平板材（または角棒材）として構成されている。人工水晶の育成速度は軸方向によって異なり、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向においてはＺ軸方向において最大となるので、本実施の形態においてはＺ軸と直交する表裏２つのＸ−Ｙ平面（基本成長面）に人工水晶が比較的速く育成されていく。なお、図１に示したオートクレーブ２の設置方向と区別するため、種子水晶１ａのＸ、Ｙ、Ｚの結晶軸方向はそれぞれＸ２、Ｙ２、Ｚ２と記してあり、以下この表記に基づいて説明を行う。
Next, the seed crystal 1a will be described. As shown in the perspective view of FIG. 2, for example, the seed crystal 1a is obtained by cutting a quartz crystal along the crystal axes (X, Y, Z axes), the X axis direction is the width direction, the Y axis direction is the longitudinal direction, and the Z axis It is comprised as a flat plate material (or square bar material) which makes a direction the thickness direction. The growth speed of the artificial quartz crystal varies depending on the axial direction, and in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, the maximum speed is obtained in the Z-axis direction. Artificial quartz is grown relatively quickly on a flat surface (basic growth surface). In addition, in order to distinguish from the installation direction of the autoclave 2 shown in FIG. 1, the X, Y, and Z crystal axis directions of the seed crystal 1a are written as X 2 , Y 2 , and Z 2 , respectively. To explain.
図３（ａ）は１段分の支持具２３に種子水晶１ａを配置した状態をＺ １ 方向から拡大して見た図であり、図３（ｂ）は、その配置状態を同じくＸ１方向から見た図である。図３（ａ）に示すように、支持具２３各段の枠体を構成する支持棒２３ｂには多数の支持枠２３ａを横架してある。一方で各種子水晶１ａのＸ−Ｙ平面（基本成長面）の上下辺には複数の貫通孔１ｂを穿設してあり、例えば針金等の留め金２３ｃを貫通孔１ｂに通してから支持枠２３ａに巻きつけることにより、種子水晶１ａを当該支持具２３上方の支持枠２３ａに懸垂することができるようになっている。
3 (a) is a view on an enlarged scale a state of arranging the seed crystal 1a to support 23 for one stage from Z 1 direction, FIG. 3 (b), also X 1 direction and the arrangement It is the figure seen from. As shown in FIG. 3A, a large number of support frames 23a are horizontally mounted on the support rods 23b constituting the frame of each stage of the support tool 23. On the other hand, a plurality of through-holes 1b are formed in the upper and lower sides of the XY plane (basic growth surface) of the various quartz crystals 1a. For example, a clasp 23c such as a wire is passed through the through-hole 1b and then the support frame. The seed crystal 1a can be suspended from the support frame 23a above the support 23 by being wound around 23a.
また、種子水晶１ａの下辺も上辺と同様に留め金２３ｃにより当該支持具２３下方側の支持枠２３ａに固定される。本実施の形態において種子水晶１ａは、図３（ｂ）に示すように種子水晶１ａの懸垂されている支持枠２３ａの鉛直下方よりずれた位置にある支持枠２３ａに留め金２３ｃを巻きつけ、種子水晶１ａの基本成長面を重力方向（Ｙ １ 方向）に対して傾けた状態で固定されている。重力方向に対する基本成長面の傾きθは、例えば下方側の留め金２３ｃを巻きつける支持枠２３ａの位置や、留め金２３ｃの長さ等を変えることによって調整することができる。
Also, the lower side of the seed crystal 1a is fixed to the support frame 23a on the lower side of the support 23 by a clasp 23c in the same manner as the upper side. In the present embodiment, as shown in FIG. 3B, the seed crystal 1a wraps the clasp 23c around the support frame 23a at a position shifted from the vertically lower side of the support frame 23a on which the seed crystal 1a is suspended. the basic growth surface of the seed crystal 1a is fixed in an inclined state with respect to the direction of gravity (Y 1 direction). The inclination θ of the basic growth surface with respect to the direction of gravity can be adjusted by changing the position of the support frame 23a around which the lower clasp 23c is wound, the length of the clasp 23c, and the like.