Abstract
Mercurous chloride($Hg_2Cl_2$) crystals hold promise for many acousto-optic and opto-electronic applications, which are prepared in closed ampoules by the physical vapor transport(PVT) growth methods. The thermal boundary conditions established by imposing different temperature on sidewalls of the enclosure cause simultaneous horizontal and vertical convectie flow in the PVT processes of$Hg_2Cl_2$ . It is found that for the ratios of horizontal to vertical thermal Rayleigh numbers$Ra_H/Ra{\ge}1.5$, the convective flow structure changes from multicellular to unicellular for the base parametric state of Ra=($2.79{\times}10^4$) , Pr=0.91, Le=1.01, Pe=4.60, Ar=0.2 and$C_V =1.01$. For the $\Delta T^{*}_H$ greater than 0.3, the $$\mid$U$\mid$_{max}$is increased with increasing $\Delta$ T^{*}_H$ and decreasing the aspect ratio. For the aspect ratios ranging from 0.1 to 1.0, there is a direct and linear relationship between $$\mid$U$\mid$_{max}$ and $\sqrt{{\Delta}T^_H\;^{\ast}}$.A decrease in the aspect ratio destabilizes the convective flow and results in an increase of the magnitude of convection in the crystal growth reactor. The vertical gradient tends to destabilize the convective flow which leads to oscillations, whereas the horizontal gradient stabilizes the convection.
음향광 소재와 광전자 재료용으로 적합한 염화제일수은은 밀폐된 용기에서 승화법에 의한 결정성장으로 제 조된다. 온도경계조검으로 밀폐된 용기의 측면에 각각 다른 온도로 부하하였을 때에는 수직적과 수평적 대류현상이 동 시에 일어난다. 수직적 레이 무차원수에 대한 수평적 레이 무차원수의 비율이 1.5 보다 클 때, 대류유동구조는 $2.79{\times}10^4$, Pr = 0.91, Le = 1.01, Pe = 4.60, Ar = 0.2 and $C_v$ = 1.01에서 한 개의 셀에서 여러개의 셀로 변한다. ${Delta}T_H{\ge}0.3$에 대하여, ${Delta}T$의 증가함과 엑스펙트 비율의 감소함에 따라 $$\mid$U$\mid$_{max}$이 증가한다. 0.1에서 1까지의 엑스펙트 비율의 범위에서는 $$\mid$U$\mid$_{max}$가 $\sqrt{{\Delta}T^_H\;^{\ast}}$와 직접적이며 선형적인 관계에 있다. 엑스페트 비율이 감소함에 따라 대류의 흐름은 불안정 하게 되며, 그 결과 대류의 크기는 증가한다. 수직적 온도구배는 대류의 흐름을 불안정하게 하여 진동하게 하며, 그 반면 에 수명적 구배는 흐름을 안정화시킨다.
