CN102912428B - 一种宝石晶体的拉制装置及其方法 - Google Patents

Abstract

一种宝石晶体的拉制装置及其方法，涉及人工晶体领域，在真空腔体的上部和下部分别设有上轴升降系统(33)、下轴升降系统(28)，固定在真空腔体侧壁上的加热线圈(11)处于所述真空腔体内的上轴升降系统、下轴升降系统(28)之间，由扩散泵(41)获取真空腔体蓝宝石晶体拉制的真空度，宝石原料棒(9)下部接近但不接触加热线圈；籽晶(5)穿过加热线圈的内孔(12)并接触宝石原料棒的宝石原料棒融区(10)，向下拉制脱离加热线圈后形成新的结晶区(16)获取所需粗细的新结晶宝石棒(17)；本发明低成本的获取了所需直径的宝石晶体材料，较之现有宝石晶体的获取方法，节省了大量的能源。

Description

一种宝石晶体的拉制装置及其方法

【技术领域】

本发明涉及人工晶体领域，具体地说本发明涉及一种人造蓝宝石晶体的拉制装置及其方法。

【背景技术】

已知的，蓝宝石(Sapphire)是一种氧化铝(α-Al203)的单晶(又称为刚玉)，蓝宝石不仅具有极好的热导性、电气绝缘性、透光性、化学稳定性，而且蓝宝石具有的耐高温(可在接近2000℃高温的恶劣条件下工作)、高强度、高硬度等一系列优良的特性，使得蓝宝石被广泛应用于红外装置、导弹、潜艇、卫星空间技术、探测和高功率强激光等的窗口材料学科当中，蓝宝石尤其适用于优质光学材料、耐磨轴承材料和衬底材料等技术领域。

其中蓝宝石在作为衬底材料(即LED)应用于半导体照明产业时，使得LED具备发光效率相对于传统灯具提高接近10倍，且寿命相对传统灯具提高20倍以上，鉴于上述可知蓝宝石应用于LED便兼具节能、环保等优点，同时LED作为新一代光源，被公认为是21世纪最具发展前景的高技术领域，所以世界各国在LED照明的推广、普及中，政策性扶持的力度都非常之大，白炽灯的淘汰己在进行，白炽灯禁用法律已经在全球逐步开始实行，那么也就意味着宝石的市场需求量也在不断的增大。

而国际上目前主流的蓝宝石晶体生长工艺大都是采用泡生法、提拉法、导模以及热交换法加工蓝宝石，目前泡生法是最适合LED蓝宝石生产的方法，约占目前市场份额的70％，其生产出的晶体品质相对高，但其生长设备的结构需要包含热场系统、控制系统、电源、晶转晶升系统、真空系统、炉腔配套辅组系统等，制作工艺、从业人员技术要求相对较高，操作难度相对较大；这是由于设备的结构比较复杂，设备的使用、加工、制造成本较高，那么如何在确保蓝宝石成品品质的前提下采用简单的生长设备，简化的生长工艺和较低的成本生长蓝宝石就成了本领域技术人员的长期诉求。

而通过区熔法对硅进行提纯自1952年发表第一篇关于区熔法原理的文献以来，到现在已过去了60多年，区熔法显著的特点是不用坩埚盛装熔融硅，而是在高频电磁场作用下依靠硅液的表面张力和电磁力支撑局部熔化的硅液，因此区熔法又称为悬浮区熔法，区熔法提纯的原理是：根据熔化的硅在再结晶过程中因杂质在固相和液相中的浓度不同而达到提纯的目的，区熔法的最大优点是其在能源消耗比上述方法减少60％以上，其设备结构和生长工艺相对简单，经检索国内专利文献和国外专利文献、技术期刊、论文后，确认目前世界范围内还没有通过区熔法生长蓝宝石的任何报道和相关文献的公开。

【发明内容】

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种宝石晶体的拉制装置及其方法，本发明利用自行设计的宝石晶体的拉制装置，获取了所需直径的宝石晶体材料，较之现有宝石晶体的获取方法，节省了大量的能源。

为了实现上述发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种宝石晶体的拉制装置，在真空腔体的上部和下部分别设有上轴升降系统、下轴升降系统，固定在真空腔体侧壁上的加热线圈处于所述真空腔体内的上轴升降系统、下轴升降系统之间，其中上轴升降系统的下端设有蓝宝石原料棒夹持机构、下轴升降系统的上端设有籽晶夹持机构；加热线圈外接高频电源，在所述加热线圈的进出水暨电流输送管路内通有循环的冷却介质，所述真空腔体外接扩散泵，由扩散泵获取真空腔体蓝宝石晶体拉制的真空度，所述真空腔体连通惰性气体进路和惰性气体出路。

所述的宝石晶体的拉制装置，所述真空腔体为炉室，在炉室的一侧壁上设置的同轴电缆固定连接加热线圈两个连接座安装面上设置的固定孔，所述加热线圈为中部具有内孔的板体，进出水暨电流输送管路环绕或环埋在板体的外缘，在板体的内孔至外缘上面设有向下凹陷面，使所述板体形成中部薄外部厚的结构；水暨电流输送管路呈“Ω”形结构，在“Ω”形水暨电流输送管路的两个端头内侧开口处的板体上设有贯通至内孔的开口；水暨电流输送管路的两个端头一个为冷却介质进入通路，另一个为冷却介质输出端，两个端头一个为电流进路，另一个为电流回路。

所述的宝石晶体的拉制装置，所述加热线圈的加热线圈上面设置有向中部凹陷的斜坡式向下凹陷面；或加热线圈上面设置为中部低外部高结构，高与低处通过至少一个环形台阶过度；所述加热线圈的加热线圈下面设置有中部向上凹陷的斜坡；或加热线圈下面设置为中部向上凹陷的结构，向上凹陷与加热线圈下面之间通过至少一个环形台阶过度；地线连接板设置在加热线圈的除了内孔周围或靠近连接座处的任意部位。

所述的宝石晶体的拉制装置，所述上轴升降系统包括上轴、原料棒夹持机构和提拉机构，上轴升降系统设置在上机架内，上轴通过提拉机构带动原料棒夹持机构做上下运动，所述原料棒夹持机构为圆形盖体，在圆形盖体的上部面设有连接上轴下端的连杆，圆形盖体下部的空腔为宝石原料棒插入腔，在圆形盖体一侧设有螺孔，螺丝穿过所述螺孔后顶紧宝石原料棒的上端形成对宝石原料棒的夹持，上轴的上部通过提拉机构控制上轴的升降，提拉机构设置为电机电动丝杠或链条或皮带或齿条与滑块配合形成上轴的轴向运动。

所述的宝石晶体的拉制装置，所述下轴升降系统包括下轴、下夹持器和籽晶，下夹持器设置在所述下轴的上端，籽晶固定在下夹持器上且上部延伸裸露，所述下轴、下夹持器和籽晶为同心设置，所述下轴通过电机电动丝杠或链条或皮带或齿条与滑块配合形成下轴的轴向运动。

所述的宝石晶体的拉制装置，所述真空腔体的所述炉室处于上下两支撑板之间，在两支撑板的四角分别设有支撑架，在炉室的上支撑板上部间隔设有所述上机架；在炉室的下支撑板下部间隔设有所述底座，下轴升降系统通过至少两块滑块活动连接导轨，所述导轨穿在滑块外部且为至少两根，所述下轴升降系统下部连接下部滑块上部面，下轴升降系统的中部处于另外的所述滑块中部。

所述的宝石晶体的拉制装置，所述加热线圈外接的高频电源，加热线圈通过连接线路分别连接电器控制机构和高频电源，所述电器控制机构和高频电源分别设置在电器控制柜和高频电源柜中，所述电器控制机构和高频电源通过连接线路连通。

所述的宝石晶体的拉制装置，所述的真空腔体外接的扩散泵，扩散泵上部设置的真空抽取腔体通过连接嘴连接所述真空腔体，扩散泵一侧设置的连管通过管路连接真空泵，所述扩散泵上部设有控制真空抽取腔体的阀门，所述阀门上部的扩散泵连接真空显示仪，在扩散泵上还设有测量真空度的真空硅管，真空泵设置在支撑架下部的架体上，扩散泵设置在支撑架的上部。

一种利用宝石晶体拉制装置实施一种宝石晶体的拉制方法，将宝石原料棒上端固定在连杆下端的圆形盖体下部，宝石原料棒下部接近但不接触加热线圈；籽晶固定在下轴上端的夹持器上，为了使宝石原料棒下端更好的发热，可在炉室一侧设置预热器，通过预热器近距离非接触的预热后，关闭炉门的同时关闭进气和排气阀门，由炉室腔体形成一个密闭的空间；然后通过真空泵、扩散泵对炉室进行抽真空处理，这时需通过连接在扩散泵上的真空显示仪监控扩散泵阀门至炉室的真空度，所述真空显示仪的检测点选用靠近所述阀门处，更能够确认真空度的真实状况；当真空度达到≤6.67×10^-2～5.0×10^-3Pa时，停止对炉室抽真空，开启连接惰性气体容器的进气阀门，使炉室内充入惰性气体，当炉室内的压力达到0.08MPa左右时，开启排气阀门使惰性气体在炉室中循环，惰性气体在炉室内循环过程中可带走部分杂质，此时将加热线圈连接的高频电源、冷却介质启动，通过加热线圈对宝石原料棒进行感应加热，同时接通的冷却介质环绕加热线圈的进出水暨电流输送管路运行，使用高频电流对宝石原料棒下端头进行加热，当宝石原料棒下端头融化形成宝石原料棒融区后，由下轴升降系统带动下轴慢速上升，直至将籽晶穿过加热线圈的内孔并接触宝石原料棒的宝石原料棒融区，待籽晶与宝石原料棒熔区熔为一体后，由下轴升降系统带动下轴匀速下降，同时上轴升降系统带动上轴随之匀速下降，当下轴上设置的籽晶逐渐脱离加热线圈的内孔使会在加热线圈的下部形成新的结晶区，当籽晶远离加热线圈的内孔时结晶所形成新的柱形晶棒便是新结晶宝石棒，此时控制下轴升降系统的下降速度便可获取所需粗细的新结晶宝石棒，也就是速度越慢，新结晶宝石棒便越粗，反之也就是速度越快，新结晶宝石棒便越细，当拉制出所需长度的新结晶宝石棒后，关闭高频装置，停止加热，使密闭腔体内温度冷却到常温后，关闭进气和排气阀门，开启炉门，取出新结晶宝石棒，便完成了对新结晶宝石棒的整个拉制过程。

所述的宝石晶体的拉制方法，所述惰性气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氮气、氟利昂或氡气中的任意一种。

通过上述公开内容，本发明的有益效果是：

本发明所述宝石晶体的拉制装置及其方法，通过在真空腔体内同心设置有上轴、加热线圈和下轴，通过上轴带动宝石原料棒和下轴带动籽晶相对于加热线圈做轴向运动，获取了所需直径的宝石晶体材料，较之现有宝石晶体的获取方法，节省了大量的能源。

【附图说明】

图1是本发明宝石晶体生长前立体结构示意图；

图2是本发明晶体生长中立体结构示意图；

图3是本发明的高频感应加热线圈结构示意图；

图4是本发明的进出水暨电流输送管路在加热线圈上的另一种布局结构示意图；

图5是本发明的加热线圈上面或下面向下凹陷的立体结构示意图；

图6是本发明的加热线圈设置台阶过度结构示意图；

图7是本发明的加热线圈设置斜开口结构示意图；

图8是本发明的加热线圈设置直开口结构示意图；

图9是本发明的加热线圈设置“U”形开口实施例结构示意图；

图10是本发明的加热线圈设置“V”形开口实施例结构示意图；

图11是本发明的加热线圈设置“》”开口形实施例结构示意图；

图12是本发明的加热线圈进出水暨电流输送管路端部设置长方形连接座立体结构示意图；

图13是本发明的加热线圈进出水暨电流输送管路端部设置双半圆形连接座立体结构示意图；

图14是本发明的设备结构示意图；

在图中：1、螺孔；2、向下凹陷面；3、安装面；4、连接座；5、籽晶；6、下夹持器；7、上轴；8、连杆；9、宝石原料棒；10、宝石原料棒融区；11、加热线圈；12、内孔；13、加热线圈下面；14、下轴；15、地线连接板；16、结晶区；17、新结晶宝石棒；18、开口；19、进出水暨电流输送管路；20、台阶；21、固定孔；22、加热线圈上面；23、支撑板；24、电器控制柜；25、连接线路；26、导轨；27、高频电源柜；28、下轴升降系统；29、支撑架；30、滑块；31、底座；32、上机架；33、上轴升降系统；34、真空显示仪；35、连接嘴；36、真空抽取腔体；37、炉室；38、阀门；39、真空硅管；40、连管；41、扩散泵；42、管路；43、支撑架；44、真空泵。

【具体实施方式】

下面结合实施例对本发明进行进一步的说明；下面的实施例并不是对于本发明的限定，仅作为支持实现本发明的方式，在本发明所公开的技术框架内的任意等同结构替换，均为本发明的保护范围；

结合附图1～14中给出的宝石晶体的拉制装置，在真空腔体的上部和下部分别设有上轴升降系统33、下轴升降系统28，固定在真空腔体侧壁上的加热线圈11处于所述真空腔体内的上轴升降系统33、下轴升降系统28之间，其中上轴升降系统33的下端设有蓝宝石原料棒夹持机构、下轴升降系统28的上端设有籽晶5夹持机构；加热线圈11外接高频电源，在所述加热线圈11的进出水暨电流输送管路19内通有循环的冷却介质，所述真空腔体外接扩散泵41，由扩散泵41获取真空腔体蓝宝石晶体拉制的真空度，所述真空腔体连通惰性气体进路和惰性气体出路。

结合附图1～13给出的结构，所述真空腔体为炉室37，在炉室37的一侧壁上设置的同轴电缆固定连接加热线圈11两个连接座4安装面3上设置的固定孔21，所述加热线圈11为中部具有内孔12的板体，进出水暨电流输送管路19环绕或环埋在板体的外缘，在板体的内孔12至外缘上面设有向下凹陷面2，使所述板体形成中部薄外部厚的结构；水暨电流输送管路19呈“Ω”形结构，在“Ω”形水暨电流输送管路19的两个端头内侧开口处的板体上设有贯通至内孔12的开口18，结合附图7～11给出的结构，所述开口18设置为加热线圈11上下面贯通的“U”形开口或“V”形开口或“》”形开口或斜开口；水暨电流输送管路19的两个端头一个为冷却介质进入通路，另一个为冷却介质输出端，两个端头一个为电流进路，另一个为电流回路；所述加热线圈11的加热线圈上面22设置有向中部凹陷的斜坡式向下凹陷面2；或加热线圈上面22设置为中部低外部高结构，高与低处通过至少一个环形台阶20过度；所述加热线圈11的加热线圈下面13设置有中部向上凹陷的斜坡；或加热线圈下面13设置为中部向上凹陷的结构，向上凹陷与加热线圈下面13之间通过至少一个环形台阶20过度；地线连接板15设置在加热线圈11的除了内孔12周围或靠近连接座4处的任意部位。

结合附图12～13其中所述加热线圈11的两个连接座4可设置为双半圆或两个方形块体。

结合附图1、2或14，本发明所述上轴升降系统33包括上轴7、原料棒夹持机构和提拉机构，上轴升降系统33设置在上机架32内，上轴7通过提拉机构带动原料棒夹持机构做上下运动，所述原料棒夹持机构为圆形盖体，在圆形盖体的上部面设有连接上轴下端的连杆8，圆形盖体下部的空腔为宝石原料棒9插入腔，在圆形盖体一侧设有螺孔1，螺丝穿过所述螺孔1后顶紧宝石原料棒9的上端形成对宝石原料棒9的夹持，上轴7的上部通过提拉机构控制上轴7的升降，提拉机构设置为电机电动丝杠或链条或皮带或齿条与滑块配合形成上轴7的轴向运动；所述下轴升降系统包括下轴14、下夹持器6和籽晶5，下夹持器6设置在所述下轴14的上端，籽晶5固定在下夹持器6上且上部延伸裸露，所述下轴14、下夹持器6和籽晶5为同心设置，所述下轴14通过电机电动丝杠或链条或皮带或齿条与滑块配合形成下轴14的轴向运动。

结合附图14，所述真空腔体的所述炉室37处于上下两支撑板23之间，在两支撑板23的四角分别设有支撑架29，在炉室37的上支撑板23上部间隔设有所述上机架32；在炉室37的下支撑板23下部间隔设有所述底座31，下轴升降系统28通过至少两块滑块30活动连接导轨26，所述导轨26穿在滑块30外部且为至少两根，所述下轴升降系统28下部连接下部滑块30上部面，下轴升降系统28的中部处于另外的所述滑块30中部。

进一步，所述加热线圈11外接的高频电源，加热线圈11通过连接线路25分别连接电器控制机构和高频电源，所述电器控制机构和高频电源分别设置在电器控制柜24和高频电源柜27中，所述电器控制机构和高频电源通过连接线路25连通。

进一步，所述的真空腔体外接的扩散泵41，扩散泵41上部设置的真空抽取腔体36通过连接嘴35连接所述真空腔体，扩散泵41一侧设置的连管40通过管路42连接真空泵44，所述扩散泵41上部设有控制真空抽取腔体36的阀门38，所述阀门38上部的扩散泵41连接真空显示仪34，在扩散泵41上还设有测量真空度的真空硅管39，真空泵44设置在支撑架43下部的架体上，扩散泵41设置在支撑架43的上部。

一种利用前述宝石晶体拉制装置的一种宝石晶体的拉制方法，首先将将宝石原料棒9上端固定在连杆8下端的圆形盖体下部，宝石原料棒9下部接近但不接触加热线圈11；籽晶5固定在下轴14上端的夹持器6上，为了使宝石原料棒9下端更好的发热，可在炉室37一侧设置预热器，通过预热器近距离非接触的使宝石原料棒9下端预热后，便于加热线圈11对宝石原料棒9下端面的加热，关闭炉门的同时关闭进气和排气阀门，由炉室37腔体形成一个密闭的空间；然后通过真空泵44、扩散泵41对炉室37进行抽真空处理，这时需通过连接在扩散泵41上的真空显示仪34监控扩散泵41阀门38至炉室37的真空度，所述真空显示仪34的检测点选用靠近所述阀门38处，更能够确认真空度的真实状况；当真空度达到≤6.67×10^-2～5.0×10^-3Pa时，停止对炉室37抽真空，开启连接惰性气体容器的进气阀门“所述惰性气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氮气、氟利昂或氡气中的任意一种”，使炉室内充入惰性气体，当炉室内的压力达到0.08MPa左右时，开启排气阀门使惰性气体在炉室37中循环，惰性气体在炉室37内循环过程中可带走部分杂质，此时将加热线圈11连接的高频电源、冷却介质启动，“需要说明的是所述高频电源是指通过三相整流将三相交流电变成高压直流电，然后通过电子管逆变装置将高压直流电转换成高频交电流，转换后的高频交流电通过感应加热线圈产生高频交变磁场，高频交变磁场与宝石原料棒9产生高频涡流，通过产生的高频涡流对原料棒进行加热，这便是高频装置的工作过程和所起的作用”，通过加热线圈11对宝石原料棒9进行感应加热，同时接通的冷却介质环绕加热线圈11的进出水暨电流输送管路19运行，同时为了使宝石原料棒9快速融化，可通过预热器实现对宝石原料棒9进行辅助预热，当原料棒9达到暗红状态时，移开预热器，使用高频电流对宝石原料棒9下端头进行加热，当宝石原料棒9下端头融化形成宝石原料棒融区10后，由下轴升降系统28带动下轴14慢速上升，直至将籽晶5穿过加热线圈11的内孔12并接触宝石原料棒9的宝石原料棒融区10，待籽晶5与宝石原料棒9熔区熔为一体后，由下轴升降系统带动下轴14匀速下降，同时上轴升降系统带动上轴7随之匀速下降，当下轴14上设置的籽晶5逐渐脱离加热线圈11的内孔12使会在加热线圈11的下部形成新的结晶区16，当籽晶5远离加热线圈11的内孔12时结晶所形成新的柱形晶棒便是新结晶宝石棒17，此时控制下轴升降系统28的下降速度便可获取所需粗细的新结晶宝石棒17，也就是速度越慢，新结晶宝石棒17便越粗，反之也就是速度越快，新结晶宝石棒17便越细，当拉制出所需长度的新结晶宝石棒17后，关闭高频装置，停止加热，使密闭腔体内温度冷却到常温后，关闭进气和排气阀门，开启炉门，取出新结晶宝石棒17，便完成了对新结晶宝石棒17的整个拉制过程。

本发明未详述部分为现有技术。

为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims (10)

1.一种宝石晶体的拉制装置，其特征是：在真空腔体的上部和下部分别设有上轴升降系统(33)、下轴升降系统(28)，固定在真空腔体侧壁上的加热线圈(11)处于所述真空腔体内的上轴升降系统(33)、下轴升降系统(28)之间，其中上轴升降系统(33)的下端设有蓝宝石原料棒夹持机构、下轴升降系统(28)的上端设有籽晶(5)夹持机构；加热线圈(11)外接高频电源，在所述加热线圈(11)的进出水暨电流输送管路(19)内通有循环的冷却介质，所述真空腔体外接扩散泵(41)，由扩散泵(41)获取真空腔体蓝宝石晶体拉制的真空度，所述真空腔体连通惰性气体进路和惰性气体出路。

2.根据权利要求1所述的宝石晶体的拉制装置，其特征是：所述真空腔体为炉室(37)，在炉室(37)的一侧壁上设置的同轴电缆固定连接加热线圈(11)两个连接座(4)安装面(3)上设置的固定孔(21)，所述加热线圈(11)为中部具有内孔(12)的板体，进出水暨电流输送管路(19)环绕或环埋在板体的外缘，在板体的内孔(12)至外缘上面设有向下凹陷面(2)，使所述板体形成中部薄外部厚的结构；水暨电流输送管路(19)呈“Ω”形结构，在“Ω”形水暨电流输送管路(19)的两个端头内侧开口处的板体上设有贯通至内孔(12)的开口(18)；水暨电流输送管路(19)的两个端头一个为冷却介质进入通路，另一个为冷却介质输出端，两个端头一个为电流进路，另一个为电流回路。

3.根据权利要求1或2所述的宝石晶体的拉制装置，其特征是：所述加热线圈(11)的加热线圈上面(22)设置有向中部凹陷的斜坡式向下凹陷面(2)；或加热线圈上面(22)设置为中部低外部高结构，高与低处通过至少一个环形台阶(20)过度；所述加热线圈(11)的加热线圈下面(13)设置有中部向上凹陷的斜坡；或加热线圈下面(13)设置为中部向上凹陷的结构，向上凹陷与加热线圈下面(13)之间通过至少一个环形台阶(20)过度；地线连接板(15)设置在加热线圈(11)的除了内孔(12)周围或靠近连接座(4)处的任意部位。

4.根据权利要求1所述的宝石晶体的拉制装置，其特征是：所述上轴升降系统(33)包括上轴(7)、原料棒夹持机构和提拉机构，上轴升降系统(33)设置在上机架(32)内，上轴(7)通过提拉机构带动原料棒夹持机构做上下运动，所述原料棒夹持机构为圆形盖体，在圆形盖体的上部面设有连接上轴下端的连杆(8)，圆形盖体下部的空腔为宝石原料棒(9)插入腔，在圆形盖体一侧设有螺孔(1)，螺丝穿过所述螺孔(1)后顶紧宝石原料棒(9)的上端形成对宝石原料棒(9)的夹持，上轴(7)的上部通过提拉机构控制上轴(7)的升降，提拉机构设置为电机电动丝杠或链条或皮带或齿条与滑块配合形成上轴(7)的轴向运动。

5.根据权利要求1所述的宝石晶体的拉制装置，其特征是：所述下轴升降系统包括下轴(14)、下夹持器(6)和籽晶(5)，下夹持器(6)设置在所述下轴(14)的上端，籽晶(5)固定在下夹持器(6)上且上部延伸裸露，所述下轴(14)、下夹持器(6)和籽晶(5)为同心设置，所述下轴(14)通过电机电动丝杠或链条或皮带或齿条与滑块配合形成下轴(14)的轴向运动。

6.根据权利要求2所述的宝石晶体的拉制装置，其特征是：所述炉室(37)处于上下两支撑板(23)之间，在两支撑板(23)的四角分别设有支撑架(29)，在炉室(37)的上支撑板(23)上部间隔设有上机架(32)；在炉室(37)的下支撑板(23)下部间隔设有底座(31)，下轴升降系统(28)通过至少两块滑块(30)活动连接导轨(26)，所述导轨(26)穿在滑块(30)外部且为至少两根，所述下轴升降系统(28)下部连接下部滑块(30)上部面，下轴升降系统(28)的中部处于另外的所述滑块(30)中部。

7.根据权利要求1或2任一权利要求所述的宝石晶体的拉制装置，其特征是：所述加热线圈(11)外接的高频电源，加热线圈(11)通过连接线路(25)分别连接电器控制机构和高频电源，所述电器控制机构和高频电源分别设置在电器控制柜(24)和高频电源柜(27)中，所述电器控制机构和高频电源通过连接线路(25)连通。

8.根据权利要求1所述的宝石晶体的拉制装置，其特征是：所述的真空腔体外接的扩散泵(41)，扩散泵(41)上部设置的真空抽取腔体(36)通过连接嘴(35)连接所述真空腔体，扩散泵(41)一侧设置的连管(40)通过管路(42)连接真空泵(44)，所述扩散泵(41)上部设有控制真空抽取腔体(36)的阀门(38)，所述阀门(38)上部的扩散泵(41)连接真空显示仪(34)，在扩散泵(41)上还设有测量真空度的真空硅管(39)，真空泵(44)设置在支撑架(43)下部的架体上，扩散泵(41)设置在支撑架(43)的上部。

9.实施权利要求1～8任一权利要求所述的一种宝石晶体的拉制装置的一种宝石晶体的拉制方法，其特征是：将宝石原料棒(9)上端固定在连杆(8)下端的圆形盖体下部，宝石原料棒(9)下部接近但不接触加热线圈(11)；籽晶(5)固定在下轴(14)上端的夹持器(6)上，为了使宝石原料棒(9)下端更好的发热，在炉室(37)一侧设置预热器，通过预热器近距离非接触的预热后，关闭炉门的同时关闭进气和排气阀门，由炉室(37)腔体形成一个密闭的空间；然后通过真空泵(44)、扩散泵(41)对炉室(37)进行抽真空处理，这时需通过连接在扩散泵(41)上的真空显示仪(34)监控扩散泵(41)阀门(38)至炉室(37)的真空度，所述真空显示仪(34)的检测点选用靠近所述阀门(38)处，更能够确认真空度的真实状况；当真空度达到≤6.67×10^-2～5.0×10^-3Pa时，停止对炉室(37)抽真空，开启连接惰性气体容器的进气阀门，使炉室内充入惰性气体，当炉室内的压力达到0.08MPa时，开启排气阀门使惰性气体在炉室(37)中循环，惰性气体在炉室(37)内循环过程中可带走部分杂质，此时将加热线圈(11)连接的高频电源、冷却介质启动，通过加热线圈(11)对宝石原料棒(9)进行感应加热，同时接通的冷却介质环绕加热线圈(11)的进出水暨电流输送管路(19)运行，使用高频电流对宝石原料棒(9)下端头进行加热，当宝石原料棒(9)下端头融化形成宝石原料棒融区(10)后，由下轴升降系统(28)带动下轴(14)慢速上升，直至将籽晶(5)穿过加热线圈(11)的内孔(12)并接触宝石原料棒(9)的宝石原料棒融区(10)，待籽晶(5)与宝石原料棒(9)熔区熔为一体后，由下轴升降系统带动下轴(14)匀速下降，同时上轴升降系统带动上轴(7)随之匀速下降，当下轴(14)上设置的籽晶(5)逐渐脱离加热线圈(11)的内孔(12)时会在加热线圈(11)的下部形成新的结晶区(16)，当籽晶(5)远离加热线圈(11)的内孔(12)时结晶所形成新的柱形晶棒便是新结晶宝石棒(17)，此时控制下轴升降系统(28)的下降速度便可获取所需粗细的新结晶宝石棒(17)，也就是速度越慢，新结晶宝石棒(17)便越粗，反之也就是速度越快，新结晶宝石棒(17)便越细，当拉制出所需长度的新结晶宝石棒(17)后，关闭高频装置，停止加热，使密闭腔体内温度冷却到常温后，关闭进气和排气阀门，开启炉门，取出新结晶宝石棒(17)，便完成了对新结晶宝石棒(17)的整个拉制过程。

10.根据权利要求9所述的宝石晶体的拉制方法，其特征是：所述惰性气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氮气、氟利昂或氡气中的任意一种。