CN102252593A - 一种测量晶体位置的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量晶体位置的装置，一种测量晶体位置的方法，包括至少一直线导轨、在直线导轨上滑动的滑动体、至少一密封管，所述的滑动体上设有至少一磁体，所述密封管内腔设有至少一与所述磁体同步移动的移动体，所述移动体与至少一测量杆连接。本发明的测量籽晶位置的装置，能够准确测量从坩埚底部生长蓝宝石的各种工艺中籽晶位置，对于从坩埚底部生长蓝宝石的工艺提供了重要参考。

Description

一种测量晶体位置的装置

技术领域

本发明涉及晶体生长领域，具体涉及一种测量籽晶熔化面和晶体生长面位置的装置。

背景技术

在晶体的生长过程中，籽晶的融化程度、晶体大小以及生长速度对晶体生长工艺至关重要。目前在从坩埚底部开始生长晶体的各种工艺中，准确测量籽晶融化程度、晶体大小以及生长速度等问题未能得到有效解决，一般仅凭借经验来估计相关数据，显然所得到的数据并不准确，这对晶体的生长过程产生了不利影响。

发明内容

为了克服现有技术中从坩埚底部开始生长的晶体在生长过程中难以准确测量晶体位置的问题，本发明的目的在于提供一种结构简单、紧凑，能实时准确测量晶体生长过程中的装置。

本发明的技术方案是：一种测量晶体位置的装置，其技术特点是包括至少一直线导轨、在直线导轨上滑动的滑动体、至少一密封管，所述滑动体上设有至少一磁体，所述密封管内腔设有至少一与所述磁体同步移动的移动体，所述移动体与至少一测量杆连接。

所述磁体与移动体为相吸或相斥作用状态。

所述直线导轨与测量杆平行方向设有一标尺。

所述密封管为石英管或陶瓷管或不锈钢管。

所述测量杆为钼杆或钨杆。

所述移动体为磁体或铁或镍。

本装置安装于炉体上部，其密封管内腔与炉体内腔连通，且必要时测量杆下端可与晶体接触。当籽晶开始熔化或晶体由籽晶外表面开始生长时，炉体内坩埚底部籽晶上表面下降或晶体生长面上升使与之接触的测量杆下降或上升，测量杆顶部移动体的位置同步下降或上升，由于磁力的作用，滑动体上的磁体的位置随移动体相应下降或上升，进而使得与磁体固连的滑动体的位置沿直线导轨方向下降或上升，此时通过标尺刻度与基准刻度比对，从而测量晶体熔化程度或晶体生长高度。

本发明密封管内腔为真空状态，与晶体生长环境一致，且密封管优选透明石英管，以便于观察密封管内移动体带动测量杆的移动情况；移动体的材料可为磁性材料或铁或镍，所述磁体与移动体间为相吸或相斥作用状态，以保证移动体随着固连在滑动体上的磁体上下运动而同步移动；测量杆优选耐高温的钼杆或钨杆，以适应晶体生长环境，确保使用安全、寿命长。

本发明的测量晶体位置的装置，能够准确测量从坩埚底部生长晶体的各种工艺中籽晶或晶体位置，这对从坩埚底部生长晶体的工艺提供了重要参考。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的旋转视图；

图3为图1的俯视图。

图中：法兰1，固定板2，直线导轨3，上夹板4，下夹板5，磁体6，密封管7，移动体8，测量杆9，标尺10。

具体实施方式

图1-3中，一种测量晶体位置的装置包括法兰1、固定板2、直线导轨3、上夹板4、下夹板5、磁体6、密封管7、移动体8、测量杆9和标尺10。法兰1与坩埚炉体封头连接，三根直线导轨3沿圆周方向布置，三根直线导轨的底部均安装于法兰1上，三根直线导轨的顶部连接固定板2将三根直线导轨连成一整体结构，保证直线导轨的垂直度和强度；三根直线导轨3上分别套装一滑动体，滑动体包括上夹板4和下夹板5，上夹板活动套接于直线导轨3上，下夹板经直线轴承活动套接于直线导轨上，上、下夹板间设有磁体6；密封管7密封固定于直线导轨3底端的法兰1上，密封管采用石英管或铜管或不锈钢管，优选石英管，以随时直观观察管体内腔滑动体和测量杆的动态；密封管7内腔安装一耐高温的测量杆9，测量杆为耐高温杆，优选钼杆或钨杆，测量杆的顶端或中上部连接一移动体8，移动体8与磁体6水平位置对应，移动体的材料优选磁性材料或铁或镍，移动体8与磁体6形成相吸或相斥作用力，使测量杆悬在密封管内腔并随磁体带动移动体的上下滑动而上下运动；直线导轨或密封管或固定板或法兰或炉体上连接标尺10，优选设于固定板上。  

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所作出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

工作时，首先确定未熔化时籽晶上表面所对应的标尺刻度为基准刻度；籽晶开始熔化时，与移动体固连的测量杆向下移动至炉体内坩埚底部籽晶上表面，密封管内的移动体带动滑动体上的磁铁同步向下移动，滑动体沿直线导轨方向向下移动，使此时通过标尺刻度与基准刻度比对，从而得知籽晶熔化程度。当籽晶熔化程度符合工艺要求，即开始晶体的生长过程；

同理，在晶体的生长过程中，通过测量杆间隔测量生长中晶体上表面所对应的标尺刻度，直至晶体生长至标尺上限定的标尺刻度，晶体生长过程结束。此外，通过任意两次测量结果(标尺刻度、测量时间)的处理，得到晶体生长速度，进而为晶体的生长提供可靠、准确的工艺参数。

Claims (6)

1. 一种测量晶体位置的装置，其特征是：包括至少一直线导轨、在直线导轨上滑动的滑动体、至少一密封管，所述滑动体上设有至少一磁体，所述密封管内腔设有至少一与所述磁体同步移动的移动体，所述移动体与至少一测量杆连接。

2. 根据权利要求1所述的一种测量晶体位置的装置，其特征是：所述磁体与移动体为相吸或相斥作用状态。

3. 根据权利要求1所述的一种测量晶体位置的装置，其特征是：所述直线导轨与测量杆平行方向设有一标尺。

4. 根据权利要求1所述的一种测量晶体位置的装置，其特征是：所述密封管为石英管或陶瓷管或不锈钢管。

5. 根据权利要求1所述的一种测量晶体位置的装置，其特征是：所述测量杆为钼杆或钨杆。

6.根据权利要求1所述的一种测量晶体位置的装置，其特征是：所述移动体为磁体或铁或镍。

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