Метод Про

Кристали, які вирощуються за методом Вернейля, відомі як були (бульки). Цей термін, введений Годеном і застосовуваний Вернейлем, став звичайним у лексиконі фахівців із вирощування кристалів та гемологів.

Метод Вернейля полягає у застосуванні вертикального пальника з подачею порошку глинозему, без витоку кисню. У холодній частині полум'я поміщений керамічний штифт, на якому збираються краплі рідкого глинозему, що утворюються при плавленні порошку, що прокидається через гарячу зону полум'я. Полум'я оточується керамічним муфелем, що грає роль ізолятора і захищає буль, що росте, від «протягів». Муфель забезпечений оглядовим вікном. Надмірне нагрівання верхньої частини апарату за рахунок струму тепла з гарячої зони запобігається застосуванням водяного охолодження.

У початковій стадії зростання були порошок, потрапляючи на штифт, твердне і утворює конус з матеріалу щодо невисокої щільності. Надалі конус переміщають у гарячу зону полум'я, де його вершина починає плавитися. У цей момент утворюється кілька кристалів, але з них спрямований у бік максимальної швидкості зростання. Він пригнічує зростання інших кристалів і служить затравкою для були, що розвивається. Після того як у центральній частині почнеться переважний ріст одного кристала, щоб збільшити діаметр були підвищують швидкість подачі живильного порошку і поступово збільшують температуру полум'я регулюванням швидкості потоку кисню. Верхня поверхня були округлою, і на неї потрапляють свіжі порції глинозему у вигляді падаючих крапель розплаву. Далі підставку зі штифтом опускають зі швидкістю, що відповідає швидкості зростання були.

Найбільш важливою умовою для вирощування високої якості є рівномірне подання порошку, тому великізусилля витрачаються на приготування живильного матеріалу для того, щоб він мав хорошу сипкість. Якщо порошок занадто грубий, використання великих холодних частинок може викликати затвердіння тонкого розплавленого шару. Тоді зароджується багато дрібних кристалів і буля втрачає структуру монокристалу. Застосування дуже дрібного порошку пов'язане з небезпекою випаровування глинозему в полум'ї. Оптимальні розміри частинок лежать у субмікронному інтервалі (менше тисячних часток міліметра). Частинки повинні мати правильну форму, тому що тільки в цьому випадку вони однаково реагують на дію вібратора. Вернейль отримував глинозем з амонієвих галунів, що містять 2,5% домішки хромових галунів (ця концентрація хрому забезпечувала одержання каміння червоного кольору). Порошок такого складу нагрівався до розкладання галунів та утворення оксидів, які подрібнювалися та просіювалися через дротяне сито для селекції частинок необхідного розміру.