(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通穴を有するセルを合成コランダム片を接合することで製造する合成コランダムセルの製造方法において、二つの合成コランダム片の接合すべき面の平面度を赤色光波長λの１／２〜１／６の範囲内になるように研磨し、この研磨した接合面同士を重ね合わせて一端部をオプティカルコンタクト状態とし且つ前記一端部以外の残りの接合面に干渉縞が生じる状態とし、この状態で合成コランダムの融点以下の温度で加熱することで各合成コランダム片の接合面を接合し、この後、前記一端部を切断することを特徴とする合成コランダムセルの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の合成コランダムセルの製造方法において、前記加熱温度を１１００℃から１８００℃の範囲内にすることを特徴とする合成コランダムセルの製造方法。
【請求項３】
貫通穴を有する合成コランダムセルを製造する合成コランダムセルの製造方法において、第１の合成コランダム片の研磨した接合面上に第２、第３の合成コランダム片の研磨した一方の接合面を重ね合わせて、所定の間隔を置いて対向させ、重ね合わせた前記第１の合成コランダム片の接合面と第２、第３の合成コランダム片の一方の接合面の一端部をオプティカルコンタクト状態とし且つ前記一端部以外の残りの接合面に干渉縞が生じる状態とし、この状態で合成コランダムの融点以下の温度で加熱することで前記第１の合成コランダム片と前記第２、第３の合成コランダム片とを接合した積層体を形成し、更に、この積層体の前記第２、第３の合成コランダム片の研磨した他方の接合面上に第４の合成コランダム片の研磨した接合面を重ね合わせ、重ね合わせた前記第２、第３の合成コランダム片の他方の接合面と前記第４の合成コランダム片の接合面の一端部をオプティカルコンタクト状態とし且つ前記一端部以外の残りの接合面に干渉縞が生じる状態とし、この状態で合成コランダムの融点以下の温度で加熱することで前記積層体の前記第２、第３の合成コランダム片と前記第４の合成コランダム片とを接合して合成コランダムセルとし、この後、前記一端部を切断することを特徴とする合成コランダムセルの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の合成コランダムセルの製造方法において、前記加熱温度を１１００℃から１８００℃の範囲内にすることを特徴とする合成コランダムセルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、合成コランダムセルの製造方法に関する。
背景技術
六方晶系の合成コランダム（合成サファイア）は、硬度、透光性及び耐薬品性に優れているため、例えば、フッ酸等の液中に含まれる微粒子を測定する微粒子計に組み込むフローセル等として用いられている。
このような合成コランダムからなる製品を製造するには、所定の寸法に切り出した合成コランダム片を接合することになるが、合成コランダム片のような単結晶体にあっては、結晶の方同によって熱膨張係数が異なるので、単に接合しただけでは剥離が生じ易く、フッ酸等を通すフローセルとしては不向きである。
そこで、特公平５−７９６４０号公報に記載されているように、単結晶の合成コランダムのインゴットを切削して第一角柱を製作し、この第一角柱の一面を赤色光波長λ（＝６３２８Å）のλ／８以下の精度の平面度に光学研磨して第二角柱とし、この第二角柱の光学研磨面を含む４面を冶具で包囲して光学研磨面に対して垂直な面で切断して第一板片とし、次にこの第一板片の上下両面を前記同様に光学研磨して第二板片とし、次にこの第二板片を切断して切断板片として各切断板片を分離し、これら分離した複数の切断板片を組入れ冶具を用いて上下両面の光学研磨面が合うようにして結晶同平面、同稜、同軸、同軸角に一致させて重ね合わせ、各々の透明な境界面に発生する干渉縞が完全に消滅するように微小圧力を印加して、化学的加圧密着させ、更にこれを前記合成コランダムの融点２０３０℃より低い温度１２００℃で加熱し、密着接合させるようにした一体同化した合成コランダムの単結晶構造体の製造方法が知られている。
なお、平面度とは、平面形体（Ｐ）を幾何学的平行二平面で挟んだとき、平行二平面の間隔が最小となる場合の、二平面の間隔（ｆ）で表し、平面度Ｘｍｍ又は平面度Ｘμｍ（Ｘは数値）で表示されるものである。したがって、「λ／８以下の精度の平面度」とは「平面度０．０７９１μｍ以下であること」を意味する。この一体同化した合成コランダムの単結晶構造体の製造方法は、第一角柱に赤色光波長のλ／８以下の精度の平面度、すなわち、平面度０．０７９１μｍ以下に光学研磨した基準面を形成し、この基準面を有する板片を第一角柱から切り出して、この板片を更に切断して複数の板片に分割し、これら複数の板片を基準面を基準にして組み合わせることで、各結晶同平面、同稜、同軸、同軸角を一致させて重ね合わせることができるので、各々の透明な境界面に発生する干渉縞が完全に消滅するように微小圧力を印加することで単なる密着状態ではなく化学的加圧密着というこれまでにない特殊な密着状態で密着させることができ、更にこれを合成コランダムの融点２０３０℃より低い温度１２００℃という特定の温度で加熱することによって、各切断板片の境界面すら存せず、各板片が剥離しない、すなわち、一体同化した優れた合成コランダムの単結晶構造体を得ることができる。
しかしながら、この一体同化した合成コランダムの単結晶構造体の製造方法によって合成コランダムセルを製造するためには、通常は円柱をなすインゴットを切削して角柱を製作し、この角柱の一面を平面度０．０７９１μｍという極めて小さな値になるように研磨しなければならず、しかも、この角柱から切り出した板片についても平面度０．０７９１μｍという極めて小さな値になるように研磨しなければならない上、１２００℃という特定の温度管理をしなければならないため、製造工程が複雑で、極めて高精度の研磨が要求されるために製造工程が非効率的であり、工程管理も難しく、実用的な製造方法ではなく、この製造方法によって製造する合成コランダムセルのコストは極めて高くなる。
そこで、本発明者は、上述した従来の技術のような非実用的な技術ではなく、平面度をある程度大きな値にしても簡単な工程で合成コランダムを接合できる実用的な技術を開発するための研究を重ね、合成コランダム片同士の研磨面を全面オプティカルコンタクト状態にして重ね合わせて加熱温度を調整しながら加熱したが、この方法では接合面に境界面ができるだけでなく、境界面にしみが発生し、光学的要求を満足することができなかった。
そこで、試行錯誤を繰り返した結果、従前当然とされてきた二つの光学部材の接合面の全面をオプティカルコンタクト状態で重ね合わせるという技術常識を覆して合成コランダム片の接合面の一端部のみをオプティカルコンタクト状態にして加熱することで、境界面が存在するもののシミなどが極めて低減し光学的要求に応えられ、しかも、一体同化の程度までは強固でないものの機械的強度としても実用的なものが得られることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は上記の従来の一体同化した合成コランダムの単結晶構造体の製造方法の問題点に鑑みて創案されたものであり、所要の光学的特性と機械的強度が得られる合成コランダムセルを簡単な製造工程で、効率的に製造することができる合成コランダムセルの製造方法を提供することを目的とする。
発明の開示
上記の課題を解決し目的を達成するため、本発明に係る合成コランダムセルの製造方法は、貫通穴を有するセルを合成コランダム片を接合することで製造する合成コランダムセルの製造方法において、二つの合成コランダム片の接合すべき面の平面度を赤色光波長λの１／２〜１／６の範囲内になるように研磨し、この研磨した接合面同士を重ね合わせて一端部をオプティカルコンタクト状態とし且つ前記一端部以外の残りの接合面に干渉縞が生じる状態とし、この状態で合成コランダムの融点以下の温度で加熱することで各合成コランダム片の接合面を接合し、この後、前記一端部を切断する構成とした。これにより、各合成コランダム片の結晶の軸、稜及び軸角が相当程度ずれていても、光学的特性、機械強度的にも十分な接合状態で効率的に接合することができ、合成コランダムセルの製造工程を簡略化し、合成コランダムセルのコストの低減を図ることができる。
ここで、研磨する接合面の平面度は赤色光波長λ（λ＝６３２８Å）の１／２〜１／６の範囲内、すなわち平面度０．３１６４μｍ〜０．１０５４６μｍにすることが好ましい。接合面の平面度がλ／２より大きい（平面度＞λ／２）と十分な接合状態が得られないことがあり、λ／６より小さい平面度（平面度＜λ／６）を要求することはコストの増加につながり、実用的でない。また、加熱温度は１１００℃〜１８００℃の範囲内にすることが好ましい。加熱温度が１１００□未満では十分な接合強度が得られないことがあり、１８００℃を越える加熱温度では加熱装置が大型化する。特に好ましくは１３００℃〜１５００℃の範囲内である。
次に、本発明に係る合成コランダムセルの製造方法は、貫通穴を有する合成コランダムセルを製造する合成コランダムセルの製造方法において、第１の合成コランダム片の研磨した接合面上に第２、第３の合成コランダム片の研磨した一方の接合面を重ね合わせて所定の間隔を置いて対向させ、重ね合わせた第１の合成コランダム片の接合面と第２、第３の合成コランダム片の接合面の一端部を密着状態にした後、この状態で合成コランダムの融点以下の温度で加熱することで第１の合成コランダム片と前記第２、第３の合成コランダム片を接合した積層体を形成し、更に、この積層体の第２、第３の合成コランダム片の研磨した他方の接合面上に第４の合成コランダム片の研磨した接合面を重ね合わせ、重ね合わせた第２、第３の合成コランダム片の接合面と第４の合成コランダム片の接合面の一端部を密着状態にした後、この状態で合成コランダムの融点以下の温度で加熱することで前記第２、第３の合成コランダム片と第４の合成コランダム片とを接合して合成コランダムセルとする構成とした。
ここで、各合成コランダムの接合面の平面度及び加熱温度については上記合成コランダムの接合方法における平面度及び加熱温度を適用することが好ましい。次に、本発明に係る合成コランダムセルは、複数の合成コランダム片を接合して溝又は貫通穴を形成した合成コランダムセルにおいて、複数の合成コランダムセルの接合面は研磨されて重ね合わされ、各接合面の一端部を密着状態にして合成コランダムの融点以下の温度で加熱されて接合されている構成とした。
なお、本明細書中において「密着状態」とは各々の面が厳密に似合った二つの表面を接着剤を用いないで密着させた状態（これを「オプティカルコンタクト」状態とも言う。）を意味する。また、「接合する」とはオプティカルコンタクト状態よりも強い（剥離強度の高い）密着状態にすることを意味する。
【図面の簡単な説明】
図１は合成コランダムのインゴットからスペーサ板用円板と透光板用円板とを切り出した状態を示す説明図、図２（ａ）はスペーサ板用円板からスペーサ板を切り出した状態を示す説明図、同図（ｂ）は透光板用円板から透光板を切り出した状態を示す説明図、図３（ａ）はスペーサ板を研磨した状態を説明する説明図、同図（ｂ）は透光板を研磨した状態を説明する説明図、図４（ａ）は透光板上にスペーサ板をセットした積層体の斜視図、同図（ｂ）はその側面図、図５は治具台上で透光板上にスペーサ板をセットした積層体の一端部を押圧している状態の斜視図、図６は一端部が押圧された積層体の他端部の隙間を誇張して示した図図７は一端部が押圧された積層体の平面図、図８は加熱処理後の積層体のスペーサ板上面を研磨した状態を示す図、図９は図８に示した積層体のスペーサ板上に別の透光板を重ねた状態を示す図、図１０（ａ）は本発明方法によって製造した合成コランダムセルからなるフローセルの平面図、同図（ｂ）はフローセルの側面図。
発明を実施するための最良の形態
本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。なお、実施の形態としては本発明に係る合成コランダムの接合方法を適用して本発明に係る合成コランダムセルであるフローセルを製造する製造方法について説明する。
先ず、図１に示すように、円柱状の合成コランダムの結晶ブロック（インゴット）１を軸線と直交する方向（この例ではｃ軸方向となる）に切断して、第２又は第３の合成コランダム片として用いるスペーサ板を１又は複数枚切り出すためのスペーサ板用円板２と、第１又は第４の合成コランダム片として用いる透光板を１又は複数枚切り出すための透光板用円板３とを切り出す。
この場合、同図では円板２の方が円板３より厚さが薄い状態で示しているが、これらの円板２、３の厚みは製作する合成コランダムセルの寸法に応じたものであればよく、同図に示すものに限定されない。
次いで、図２（ａ）に示すように、スペーサ板用円板２から第２又は第３の合成コランダム片として用いる複数のスペーサ板４を切り出す。また、同図（ｂ）に示すように、透光板用円板３から第１又は第４の合成コランダム片として用いる複数の透光板５を切り出す。ここでは、第２、第３の合成コランダム片はいずれも同寸法のスペーサ板４を、第１、第４の合成コランダム片はいずれも同寸法の透光板５を用いているが、それぞれ異なる寸法のものを用いることもできる。
この後、図３（ａ）に示すように、スペーサ板４は接合面となる上下面とフローセルの貫通穴の壁面となる側面とを赤色光波長λ（λ＝６３２８Å）の１／４程度の平面度、すなわち平面度０．１５８２μｍ程度となるように研磨して研磨面４ａ、４ｂ、４ｃとする。
この場合、研磨面４ａ、４ｂの平面度は、赤色光波長λの１／４に限定されるものではないが、λの１／２〜１／６の範囲内、すなわち平面度０．３１６４μｍ〜０．１０５４６μｍの範囲内にすることが好ましい。研磨面４ａ、４ｂの平面度がλ／２より大きい（平面度＞λ／２）と、後述する透光板５の接合面と合わせて一端部を密着状態にする作業に手間がかかったり、密着状態にできないことがある。また、研磨面４ａ、４ｂをλ／６より小さい平面度（平面度＜λ／６）にするためには研磨に時間がかかるなど効率が悪く、コストが高くなる。
なお、ここではスペーサ４の上下面を研磨面４ａ、４ｂにしているが、後にスペーサ４の厚みを調整するために一枚の透光板５と接合した後に接合していない面を研磨するので、この段階で上下面を研磨することは必ずしも必要でない。ただし、上下面を研磨しておくことで、研磨面４ａ、４ｂのいずれの面も接合面として透光板５の接合面と重ね合わせることができて作業性が向上し、また透光板５の接合面と相性の良い研磨面４ａ、４ｂのいずれかを選択的に使用することができ、接合精度や接合強度が向上する。また、研磨面４ｃは貫通穴の壁面を形成することになるので、その平面度はフローセルとして使用する場合に要求される程度の平面度に研磨すればよい。
一方、同図（ｂ）に示すように、透光板５についても、接合面となる上下面を赤色光波長λ（λ＝６３２８Å）の１／４程度の平面度となるように研磨して研磨面５ａ、５ｂとする。
この場合、研磨面５ａ、５ｂの平面度は赤色光波長λの１／４に限定されるものではないが、λの１／２〜１／６の範囲内、すなわち平面度０．３１６４μｍ〜０．１０５４６μｍの範囲内にすることが好ましい。研磨面５ａ、５ｂの平面度がλ／２より大きい（平面度＞λ／２）と、スペーサ板４の接合面となる研磨面４ａ、４ｂと透光板５の接合面となる研磨面５ａ、５ｂを合わせて一端部を密着状態にする作業に手間がかかったり、密着状態にできないことがある。また、研磨面５ａ、５ｂをλ／６より小さい平面度（平面度＜λ／６）にするためには研磨に時間がかかるなど効率が悪く、コストが高くなる。
なお、ここでは透光板５の上下面を研磨して研磨面５ａ、５ｂとしているが、スペーサ４と接合するのは一方の面のみであるので、接合する面を予め接合面として指定しておき、その接合面のみを研磨することもでき、両面を研磨することは必ずしも必要でない。接合面を指定した場合には、接合面でない面の平面度はフローセルとして使用する場合に要求される程度の平面度に研磨すればよい。ただし、両面を同程度の平面度に研磨しておくことで、研磨面５ａ、５ｂのいずれの面も接合面としてスペーサ４の接合面と重ね合わせることができて作業性が向上し、またスペーサ４の接合面と相性の良い研磨面５ａ、５ｂのいずれかを選択的に使用することができ、接合精度や接合強度が向上する。
これらのスペーサ板４及び透光板５は複数枚を予め形成して任意にそれぞれ二枚のスペーサ板４及び透光板５を選択して用いることができ、これにより作業効率が向上する。もちろん、研磨の工程から二枚のスペーサ板４及び透光板５を特定して用いることもできる。また、スペーサ板４及び透光板５は、スペーサ板４、４の研磨していない側面を透光板５の側面に合わせたときに、２つのスペーサ板４の間隔が所要の間隔になるように寸法を設定している。このようにすることで接合作業の作業効率が向上する。
そこで、図４に示すように、任意に選択した一枚の透光板５の研磨面５ａ、５ｂのいずれかの面を接合面とし（ここでは研磨面５ａを接合面とする。）、任意に選択した二枚のスペーサ板４の研磨面４ａ、４ｂのいずれかの面を接合面として（ここでは研磨面４ｂを接合面とする。）重ね合わせて積層体６とする。
このとき、上述したように、スペーサ板４，４の他の側面（研磨していない面）を透光板５の側面に合わせたときに予め所要の間隔Ｌが形成されるようにスペーサ板４及び透光板５の寸法を設定し、作業効率が向上するようにしている。
この一枚の透光板５と二枚のスペーサ板４，４との重ね合わせは、例えば図５に示すように、治具台７上の直交する位置決めブロック８，９に前記透光板５の端面及び側面を合わせて、透光板５上に一枚のスペーサ板４の端面及び研磨していない側面をブロック８、９に突き当てて載せ置き、次いで、透光板５の反対側の端面及び側面を位置決めブロック８，９に合わせて、透光板５上に他の一枚のスペーサ板４の端面及び研磨していない側面をブロック８、９に突き当てて載せ置き、更にスペーサ板４，４の一端部を押え治具１０にて押圧する。
この操作によって、側面図である図６に示すように、スペーサ板４，４の接合面となる研磨面４ｂの一端部下面と透光板５の接合面となる研磨面５ａの一端部上面とは、いずれも研磨していることから密着状態（オプティカルコンタクト状態）になり、スペーサ板４，４の研磨面４ｂの残部下面と透光板５の研磨面５ａの残部上面どの間には僅かな隙間ｇが生じる。なお、同図では説明を分りやすくするため隙間ｇを誇張して描いているが、実際には隙間ｇを視認することは困難である。
図７は上記の積層体６の平面図であり、押え治具１０にて押圧した部分においては、スペーサ板４，４の一端下面と透光板５の一端上面とはオプティカルコンタクト状態１１となり、これ以外の部分においては、スペーサ板４，４の下面と透光板５の上面との間に空気層が介在して干渉縞１２が形成される。この干渉縞１２は通常積層体６の一端部から他端部に向かって間隔が狭くなるように現れる。
なお、上記したように、スペーサ板４，４と透光板５とが一部においてオプティカルコンタクト状態にあると、当該部分において物理吸着し、積層体６はその形状を維持し得る。
そこで、積層体６を炉の中に入れ、合成コランダムの融点２０３０℃よりも低い温度、例えば１３００℃にて加熱することによってスペーサ板４の研磨面（接合面）と透光板５の研磨面（接合面）が強固に接合される。
この後、炉から積層体６を取り出し、スペーサ板４，４の接合していない研磨面４ａを研磨して、図８に示すようにスペーサ板４に研磨面４ｄを形成すると共にスペーサ板４，４の厚み調整を行なう。なお、研磨面４ｄの平面度については、上述した研磨面４ａ、４ｂと同様である。
そして、図９に示すように厚み調整が終了したスペーサ板４，４の研磨面４ｄ上に別の透光板５の研磨面（ここでは、研磨面５ｂとする。）を載置して積層体１４とする。この後、透光板５の一端部を前記と同様にして押え治具１０にて押圧し、スペーサ板４，４の接合面となる研磨面４ｄと新たに載せ置いた透光板５の接合面となる研磨面５ｂの一端部をオプティカルコンタクト状態とし、残りの部分は干渉縞が生じる状態とする。
この後、前記と同様にして積層体１４を炉の中に入れ加熱することで、スペーサ板４，４の上側に透光板５を接合する。
このようにして二枚の透光板５、５間に二枚のスペーサ板４，４を挟んで貫通穴１５を形成したコランダムセル１６を得る。
この場合、スペーサ板４と透光板５との間には境界面が残存してスペーサ板４と透光板５とは一体同化していないが、スペーサ板４の接合面と透光板５との接合面の内の加熱前にオプティカルコンタクト状態になっていなかった部分の境界面でのシミなどの発生が極めて少なくなる。スペーサ板４の接合面と透光板５との接合面が加熱前にオプティカルコンタクト状態になっていた部分の境界面ではシミなどが発生する。
このようにオプティカルコンタクト状態でなかった境界面におけるシミなどの発生が低減するのは、スペーサ板４の研磨面（接合面）と透光板５の研磨面（接合面）に残存していた水分や接合面を清掃する際に用いた溶剤などが加熱によって飛散するためであると推測される。これに対して、オプティカルコンタクト状態であった境界面にシミなどが発生するのは、スペーサ板４の研磨面（接合面）と透光板５の研磨面（接合面）に残存していた水分や接合面を清掃する際に用いた溶剤などが、加熱してもオプティカルコンタクト状態にあるため、飛散することができなくなるためであると推測される。
したがって、境界面にシミなどが発生している一端部は後の工程で除去して、シミなどの少ない部分のみを使用することにより、光学的にも所要の特性が得られ、機械的強度も十分なものが得られる。ただし、各合成コランダム片は一体同化していないので、大きな力が加わったときには境界面から剥離するという特質があるが、実用上は十分な機械的強度が得られる。
しかも、従来のようにλ／８の研磨面を基準面として有する１つの板片から複数の板片を切り出して、基準面を基準とすることで複数の板片を結晶同軸、同稜、同軸角に一致させて積層して加熱する場合に比べて、本発明によれば、各合成コランダム片の結晶軸、稜、軸角がある程度ずれていても接合することができる。実験によれば、軸のずれが２０°程度であっても光学的にもシミがほとんどない状態で強固に接合することができたが、最終製品との関係や製造工程の容易性を考慮すると、各合成コランダム片の結晶軸のずれは予め５°以内になるようにスペーサ板４及び透光板５を形成しておくことが好ましい。
そして、コランダムセルのシミが発生する一端部を除去して所定の寸法に仕上げた後、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように両端面にテーパ加工を施すことで、目的とする合成コランダム製フローセル１６が得られる。
なお、上記実施形態においては、スペーサ板４の下面と下側の透光板５の上面との加熱接合と、スペーサ板４の上面と上側の透光板５の下面との加熱接合とを別々の工程で行なうようにしたが、同時に行なうことも可能である。
また、本発明に係る合成コランダムの接合方法を合成コランダムセルの製造方法に適用した例で説明したが、合成コランダムセル以外の製品を製造する場合にも本発明に係る合成コランダムの接合方法を適用できるのは勿論である。
以上に説明したように、本発明に係る合成コランダムの接合方法によれば、二つの合成コランダム片の研磨した接合面同士を重ね合わせて一端部を密着状態とし、この状態で合成コランダムの融点以下の温度で加熱することで各合成コランダム片の接合面を接合する構成としたので、所要の光学的特性、機械的強度が得られる合成コランダムセルを簡単な工程で、効率的に製造することができるようになる。
ここで、合成コランダム片の接合面の平面度を赤色光波長λの１／２〜１／６の範囲内にすることで、研磨作業効率が向上し、コランダムセルの製造をより効率的に行うことができるという効果が得られる。また、加熱温度を１１００℃から１８００℃の範囲内にすることで、合成コランダム片間の剥離強度として十分なものが得られ、また温度管理も容易になる。
また、本発明に係る合成コランダムセルの製造方法によれば、第１の合成コランダム片の研磨した接合面上に第２、第３の合成コランダム片の研磨した一方の接合面を重ね合わせて所定の間隔を置いて対向させ、重ね合わせた第１の合成コランダム片の接合面と第２、第３の合成コランダム片の一方の接合面の一端部を密着状態にした後、この状態で合成コランダムの融点以下の温度で加熱することで前記第１の合成コランダム片の接合面と前記第２、第３の合成コランダム片の一方の接合面とを接合した積層体を形成し、更に、この積層体の第２、第３の合成コランダム片の研磨した他方の接合面上に第４の合成コランダム片の研磨した接合面と重ね合わせ、重ね合わせた第２、第３の合成コランダム片の他方の接合面と前記第４の合成コランダム片の接合面の一端部を密着状態にした後、この状態で合成コランダムの融点以下の温度で加熱することで積層体の第２、第３の合成コランダム片の他方の接合面と前記第４の合成コランダム片の接合面とを接合して合成コランダムセルとする構成としたので、所要の機械的強度、光学的特性が得られる合成コランダムセルを簡単な製造工程で、効率的に製造することができる。
ここで、合成コランダム片の接合面の平面度を赤色光波長λの１／２〜１／６の範囲内にすることで、研磨作業効率が向上し、コランダムセルの製造をより効率的に行うことができるという効果が得られる。また、加熱温度を１１００℃から１８００℃の範囲内にすることで、各合成コランダム片間の剥離強度が十分な合成コランダムセルが得られ、また温度管理も容易になる。
さらに、本発明に係る合成コランダムセルによれば、複数の合成コランダム片の接合面は研磨されて重ね合わされて一端部を密着状態にして合成コランダムの融点以下の温度で加熱されて接合されている構成としたので、境界面があるもののシミなどがなく所要の光学的特性を持ち、境界面から剥離するもののかなり高い剥離強度を有し、製造工程が簡単で、製造コストも廉価になる実用に適した合成コランダムセルが得られる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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