CN103741209A - 蓝宝石晶体泡生法生长连续观察窗口 - Google Patents

Abstract

蓝宝石晶体泡生法生长连续观察窗口，涉及一种蓝宝石晶体生长观察窗口。为解决泡生法生长蓝宝石晶体过程中，高温熔体离解产生的挥发物在石英观察窗上沉积，造成观察窗可见光与红外光透过率下降问题。旋转轴穿过石英玻璃片、蓝宝石单晶炉炉盖的中心孔及螺纹连接件一，旋转轴与石英玻璃片固定连接，旋转轴与旋转把手固定连接，旋转轴与蓝宝石单晶炉炉盖的中心孔之间通过环形密封组件密封，螺纹连接件一和二与蓝宝石单晶炉炉盖和旋转轴螺纹连接，石英玻璃片的下部设有与蓝宝石单晶炉炉盖固定连接的钼片，石英玻璃片与钼片及蓝宝石单晶炉炉盖之间设有钼隔套，钼片的观察口与蓝宝石单晶炉炉盖的观察孔相对应。本发明用于蓝宝石晶体泡生法生长连续观察。

Description

蓝宝石晶体泡生法生长连续观察窗口

技术领域

本发明涉及一种蓝宝石晶体生长观察窗口。

背景技术

蓝宝石晶体泡生法生长过程中，引晶是非常重要的一个环节。它需要长时间的观察，确定引晶是否良好。若出现孪晶必须溶掉，重新引晶。温度的高低是否合理，引晶状况是否合理，是否能生长出良好的晶体，都需要很好的温度控制。

蓝宝石晶体泡生法生长过程中，高温熔体离解产生的挥发物在石英观察窗上沉积，容易造成观察窗可见光与红外光透过率下降，因此，提供一个能长时间连续观察的窗口，这对晶体生长质量非常重要。而现有的蓝宝石单晶炉，由于未设置有可长时间连续观察的窗口，因此，无法对蓝宝石晶体泡生法生长过程进行连续观察。

发明内容

本发明的目的是为解决泡生法生长蓝宝石晶体过程中，高温熔体离解产生的挥发物在石英观察窗上沉积，造成观察窗可见光与红外光透过率下降的问题，进而提出一种蓝宝石晶体泡生法生长连续观察窗口。该蓝宝石晶体泡生法生长连续观察窗口可连续观察蓝宝石晶体生长状态。

本发明解决上述问题采取以下技术方案：

本发明的蓝宝石晶体泡生法生长连续观察窗口，它包括石英玻璃片、旋转轴、环形密封组件、旋转把手、钼片、两个钼隔套及两个螺纹连接件；所述两个螺纹连接件分别是螺纹连接件一和螺纹连接件二，所述石英玻璃片的中心设有连接孔，旋转轴直立设置，旋转轴的上端依次穿过石英玻璃片的连接孔、蓝宝石单晶炉炉盖的中心孔及螺纹连接件一并设置在螺纹连接件一的外部，旋转轴与石英玻璃片的连接孔固定连接，旋转轴的上端与旋转把手固定连接，旋转轴与蓝宝石单晶炉炉盖的中心孔之间通过环形密封组件密封，蓝宝石单晶炉炉盖的中心孔所对应的外侧壁的上端设有外螺纹，螺纹连接件一与蓝宝石单晶炉炉盖的中心孔所对应的外侧壁的上端螺纹连接，石英玻璃片的下部设有与蓝宝石单晶炉炉盖固定连接的钼片，石英玻璃片和钼片的形状均为圆盘形且二者同轴设置，旋转轴侧壁的下端设有外螺纹，旋转轴的下端与螺纹连接件二螺纹连接，钼片与石英玻璃片之间及石英玻璃片与蓝宝石单晶炉炉盖之间分别设有一个钼隔套，且两个钼隔套空套装在旋转轴上，钼片上设有一观察口，观察口与蓝宝石单晶炉炉盖的观察孔相对应。

本发明与现有技术相比较的有益效果是：

1、本发明的蓝宝石晶体泡生法生长连续观察窗口是解决高质量蓝宝石晶体生长技术不可缺少的一种新装置，它是使红外测温和晶体生长情况得以自动控制的一个重要手段。蓝宝石晶体生长温度约为2050℃，产生高温挥发是不可避免的。若污染了观察窗口，则不能控制蓝宝石晶体的良好生长。本发明中采用大直径的石英玻璃片，并进行旋转，污染的只是与观察口相对应的一小部分区域，当该石英玻璃片旋转到未受污染的区域时，便又可进行观察，因此，保证了对蓝宝石晶体泡生法生长的连续观察，从而提高了观察口处可见光与红外光透过率，所述透过率可达到94%。

2、在现有蓝宝石观察窗口不变的情况下，原有的手动遮挡板去掉，换上直径为80-100mm、厚度为2mm的石英玻璃片，并固定在转动轴（手动）上，原有的密封装置不变，可实现360°的旋转。

3、本发明不仅适用于各种型号蓝宝石晶体泡生法生长炉的连续观察，如30公斤、60公斤、80公斤及100公斤等的使用，还适用于其它高熔点易挥发的各种蓝宝石单晶生长的连续观察。

附图说明

图1是本发明的蓝宝石晶体泡生法生长连续观察窗口的俯视图；图2是图1的A-A向剖视图；图3是钼片的俯视图；图4是本发明的蓝宝石晶体泡生法生长连续观察窗口的主视图。

附图标记说明：石英玻璃片1、旋转轴2、环形密封组件3、旋转把手4、钼片5、钼隔套6、螺纹连接件一7、螺纹连接件二8、蓝宝石单晶炉炉盖9、螺丝杆10、观察口11、观察孔12、密封胶圈13、不锈钢密封垫圈14、不锈钢管15。

具体实施方式

下面结合具体附图说明本发明的具体实施方式。

具体实施方式一：结合图1-图4说明，本实施方式的蓝宝石晶体泡生法生长连续观察窗口，它包括石英玻璃片1、旋转轴2、环形密封组件3、旋转把手4、钼片5、两个钼隔套6及两个螺纹连接件；所述两个螺纹连接件分别是螺纹连接件一7和螺纹连接件二8，所述石英玻璃片1的中心设有连接孔，旋转轴2直立设置，旋转轴2的上端依次穿过石英玻璃片1的连接孔、蓝宝石单晶炉炉盖9的中心孔及螺纹连接件一7并设置在螺纹连接件一7的外部，旋转轴2与石英玻璃片1的连接孔固定连接，旋转轴2的上端与旋转把手4固定连接，旋转轴2与蓝宝石单晶炉炉盖9的中心孔之间通过环形密封组件3密封，蓝宝石单晶炉炉盖9的中心孔所对应的外侧壁的上端设有外螺纹，螺纹连接件一7与蓝宝石单晶炉炉盖9的中心孔所对应的外侧壁的上端螺纹连接，石英玻璃片1的下部设有与蓝宝石单晶炉炉盖9固定连接的钼片5（钼片5由三个螺丝杆10固定在蓝宝石单晶炉炉盖9上），石英玻璃片1和钼片5的形状均为圆盘形且二者同轴设置，旋转轴2侧壁的下端设有外螺纹，旋转轴2的下端与螺纹连接件二8螺纹连接，钼片5与石英玻璃片1之间及石英玻璃片1与蓝宝石单晶炉炉盖9之间分别设有一个钼隔套6，且两个钼隔套6空套装在旋转轴2上，钼片5上设有一观察口11，观察口11与蓝宝石单晶炉炉盖9的观察孔12相对应。

本实施方式所述螺纹连接件一7和螺纹连接件二8均为螺母。

本实施方式的有益效果是：当挥发物污染观察口至无法实现晶体生长行为观察时，旋转把手4（也可用旋转手轮）调节一定角度使未污染石英玻璃片旋转到工作位置，可使炉内晶体生长状态得到持续观察，使红外测温或图像观测结果保持较小误差。

具体实施方式二：结合图2和图4说明，本实施方式所述石英玻璃片1的直径为80-100mm、厚度为2mm。可满足连续观察的需要。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1至图4说明，本实施方式所述钼片5的直径为100mm、厚度为1mm。可满足连续观察的需要。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图4说明，本实施方式所述环形密封组件3包括两个密封胶圈13和两个不锈钢密封垫圈14，所述两个不锈钢密封垫圈14和两个密封胶圈13由上至下交替设置在旋转轴2与泡生法蓝宝石单晶炉炉盖9的中心孔之间。如此设置，结构简单，密封效果好。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：结合图4说明，本实施方式所述螺纹连接件一7与旋转把手4之间设置有不锈钢管15，且不锈钢管15空套装在旋转轴2上。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。

具体实施方式六：结合图3说明，本实施方式所述观察口11的形状为圆形，圆形观察口11的直径为25mm。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。

具体实施方式七：结合图1说明，本实施方式所述圆形观察口11的中心与钼片5的中心之间的距离为27.5mm。以便进行观察。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式六相同。

工作原理

工作时，先旋转把手，使石英玻璃片转动至工作位置，当观察口受到挥发物污染无法实现晶体生长行为观察时，旋转把手调节一定角度使未污染石英玻璃片旋转到工作位置，可使炉内晶体生长状态得到持续观察，使红外测温或图像观测结果保持较小误差，因此，本发明是蓝宝石晶体生长实现自动控制不可缺少的重要手段。

Claims (7)

1.一种蓝宝石晶体泡生法生长连续观察窗口，其特征在于：它包括石英玻璃片（1）、旋转轴（2）、环形密封组件（3）、旋转把手（4）、钼片（5）、两个钼隔套（6）及两个螺纹连接件；所述两个螺纹连接件分别是螺纹连接件一（7）和螺纹连接件二（8），所述石英玻璃片（1）的中心设有连接孔，旋转轴（2）直立设置，旋转轴（2）的上端依次穿过石英玻璃片（1）的连接孔、蓝宝石单晶炉炉盖（9）的中心孔及螺纹连接件一（7）并设置在螺纹连接件一（7）的外部，旋转轴（2）与石英玻璃片（1）的连接孔固定连接，旋转轴（2）的上端与旋转把手（4）固定连接，旋转轴（2）与蓝宝石单晶炉炉盖（9）的中心孔之间通过环形密封组件（3）密封，蓝宝石单晶炉炉盖（9）的中心孔所对应的外侧壁的上端设有外螺纹，螺纹连接件一（7）与蓝宝石单晶炉炉盖（9）的中心孔所对应的外侧壁的上端螺纹连接，石英玻璃片（1）的下部设有与蓝宝石单晶炉炉盖（9）固定连接的钼片（5），石英玻璃片（1）和钼片（5）的形状均为圆盘形且二者同轴设置，旋转轴（2）侧壁的下端设有外螺纹，旋转轴（2）的下端与螺纹连接件二（8）螺纹连接，钼片（5）与石英玻璃片（1）之间及石英玻璃片（1）与蓝宝石单晶炉炉盖（9）之间分别设有一个钼隔套（6），且两个钼隔套（6）空套装在旋转轴（2）上，钼片（5）上设有一观察口（11），观察口（11）与蓝宝石单晶炉炉盖（9）的观察孔（12）相对应。

2.根据权利要求1所述蓝宝石晶体泡生法生长连续观察窗口，其特征在于：所述石英玻璃片（1）的直径为80-100mm、厚度为2mm。

3.根据权利要求1或2所述蓝宝石晶体泡生法生长连续观察窗口，其特征在于：所述钼片（5）的直径为100mm、厚度为1mm。

4.根据权利要求1所述蓝宝石晶体泡生法生长连续观察窗口，其特征在于：所述环形密封组件（3）包括两个密封胶圈（13）和两个不锈钢密封垫圈（14），所述两个不锈钢密封垫圈（14）和两个密封胶圈（13）由上至下交替设置在旋转轴（2）与泡生法蓝宝石单晶炉炉盖（9）的中心孔之间。

5.根据权利要求1所述蓝宝石晶体泡生法生长连续观察窗口，其特征在于：所述螺纹连接件一（7）与旋转把手（4）之间设置有不锈钢管（15），且不锈钢管（15）空套装在旋转轴（2）上。

6.根据权利要求1所述蓝宝石晶体泡生法生长连续观察窗口，其特征在于：所述观察口（11）的形状为圆形，圆形观察口（11）的直径为25mm。

7.根据权利要求6所述蓝宝石晶体泡生法生长连续观察窗口，其特征在于：所述圆形观察口（11）的中心与钼片（5）的中心之间的距离为27.5mm。

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