CN107475776B - 用于kdp类晶体的油浴退火炉 - Google Patents

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Abstract

一种用于KDP类晶体的油浴退火炉，包括保温筒、保温盖，在保温筒内设有内筒，在保温筒的内壁上安装有加热器，在内筒内设有晶体支撑板，还包括搅拌叶轮和固定在所述的保温盖上的搅拌电机，该搅拌叶轮由搅拌电机带动，在加热器的内壁与内筒的外壁之间布置有侧壁油道和多孔筛环，保温筒的底部上表面和内筒的底部下表面之间布置有底部油道，内筒底部上表面的中心与出油管的进油端相连，出油管的出油端与油泵的进口连接，在出油管旁边安装进油管，进油管的进油端与油泵的出口相连，进油管的出油端位于保温筒的底部上表面、连通所述的底部油道。本发明具有很高的温度均匀性，试验结果表明，待退火的晶体附近的温度均匀性在±0.05℃以内，可以为提升KDP类晶体的退火温度、达到较为理想的退火效果提供有力的保障。

Description

用于KDP类晶体的油浴退火炉
技术领域
本发明涉及光学晶体的退火，具体涉及一种用于KDP类晶体的油浴退火炉。
背景技术
目前，各国的ICF装置都需要大量高质量、大口径的KDP类晶体。退火有利于KDP类晶体光学质量的提升，但由于KDP类晶体的相变点低，要想达到较为理想的退火效果，需要精确控制退火温度及其均匀性，尽可能提升晶体的退火温度。申请号CN201510594258.3、公开号CN106544478A的发明专利包括炉壳、炉膛、炉门、发热元件、测温热电偶和智能控温器，炉壳和炉膛之间填有隔热保温层，所述发热元件绕于所述炉膛四壁内，这种离散分布的测温点测得的温度数据不能很好的放映整个炉膛、特别是待退火的工件附近的温度场的分布，所以用智能温控器根据离散分布的测温点测得的温度数据来调节温度，并无法保证其退火工件附近的温度均匀性。
发明内容
为提升KDP类晶体的退火温度，本发明提供一种用于KDP类晶体的油浴退火炉。该用于KDP类晶体的油浴退火炉具有很高的温度均匀性，为提升KDP类晶体的退火温度提供了有力的保障。
本发明的技术解决方案如下：
用于KDP类晶体的高精密油浴退火炉，包括保温筒、保温盖、位于该保温筒外的防护罩和支撑架，在所述的保温筒内设有内筒，该内筒内设有晶体支撑板和支撑板支座，在所述的保温筒的内壁上安装有加热器，其特点在于，还包括搅拌叶轮和固定在所述的保温盖上的搅拌电机，该搅拌叶轮由搅拌电机带动，进而在所述的保温筒内晶体支撑板上方产生高温度均匀性的温度场
在所述的加热器的内壁与内筒的外壁之间布置有侧壁油道和多孔筛环，所述的侧壁油道由一系列上下分布的水平圆环组成，在每个水平圆环上均设有开口，且上下相邻的两个水平圆环的开口相互交错，所述的多孔筛环水平设置在所述的侧壁油道的上方，该多孔筛环上均匀分布有通孔，所述的保温筒的底部上表面和内筒的底部下表面之间布置有底部油道，该底部油道由一系列不同半径的圆环相互嵌套而成，每个圆环上均设有开口，且相邻的两个圆环的开口相互交错，所述的内筒底部上表面的中心与出油管的进油端相连，该出油管的出油端与油泵的进口连接，该油泵位于所述的保温筒的外部，在所述的出油管旁边安装进油管，该进油管的进油端与油泵的出口相连，所述的进油管的出油端位于保温筒的底部上表面、连通所述的底部油道。所述的晶体支撑板上设有定位螺孔，待退火的晶体通过定位螺栓和所述的定位螺孔被固定在晶体支撑板上，所述的支撑板支座固定在所述的底部油道的上表面上，所述的保温盖下部安装有密封圈，在该保温盖上还设有安全阀。
本发明的工作过程如下：
退火开始前，将待退火的晶体固定在晶体支撑板上之后，在内筒内倒上导热油，导热油优选粘度系数较低的硅油，导热油的液面高度需没过待退火的晶体、但不能高于保温盖下部的密封圈。然后开启加热器，打开搅拌电机和油泵，退火开始。
待退火的晶体下方的导热油在油泵的驱动下，由出油管流经油泵、再流经进油管、之后流进底部油道、再流进侧壁油道，在侧壁油道中通过加热器加热导热油到设定温度，经过侧壁油道后被加热的导热油从位于侧壁油道上方水平的多孔筛环均匀的溢出到内筒里待退火的晶体的上方、通过搅拌叶轮的搅拌在待退火的晶体上方形成高温度均匀性的温场，待退火的晶体上方高温度均匀性的导热油从待退火的晶体的侧边流至待退火的晶体的下方。至此，导热油开始重复如上所述的新一轮的循环。
本发明的技术效果如下：
侧壁油道和底部油道的开口交错排列，使导热油从一个开口进入下一个油道之后必须转向才能流过下一个开口，避免导热油局部循环过快、有利于导热油的均匀受热。多孔筛环可以使导热油从多个均匀分布的孔流出、提高导热油溢出到待退火的晶体上方的均匀性，通过搅拌叶轮的搅拌、在待退火的晶体上方形成高温度均匀性的温场，通过循环油泵的驱动，待退火的晶体上方高温度均匀性的导热油从待退火的晶体的侧边流至待退火的晶体的下方，从而在待退火的晶体的四周实现高温度均匀性的温度场。
试验结果表明，该用于KDP类晶体的高精密退火炉具有很高的温度均匀性，待退火的晶体附近的温度均匀性在±0.05℃以内，可以为提升KDP类晶体的退火温度、达到较为理想的退火效果提供有力的保障。
附图说明
图1是本发明用于KDP类晶体的油浴退火炉除搅拌叶轮和搅拌电机外的剖视图；
图2是在退火炉炉膛剖视图的基础上再对内筒的四分之一剖视示意图；
图1和图2的剖面线相互垂直。
图中：1-保温筒；2-保温盖；3-防护罩；4-支撑架；5-内筒；6-晶体支撑板；7-支撑板支座；8-加热器；9-侧壁油道；10-多孔筛环；11-底部油道；12-出油管；13-油泵；14-进油管；15-密封圈；16-安全阀；17-搅拌叶轮；18-搅拌电机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。以下描述用于说明发明，但不能用来限制本发明的范围。
请参见图1和图2，由图可见，本发明用于KDP类晶体的油浴退火炉，包括保温筒1、保温盖2、位于该保温筒1外的防护罩3和支撑架4，在所述的保温筒1内设有内筒5，该内筒5内设有晶体支撑板6和支撑板支座7，在所述的保温筒1的内壁上安装有加热器8，所述的晶体支撑板6的上方设有17搅拌叶轮，该搅拌叶轮17由固定在通过安装在所述的保温盖2上的搅拌电机18带动。在所述的加热器8的内壁与内筒5的外壁之间布置有侧壁油道9和多孔筛环10，所述的侧壁油道9由一系列上下分布的水平圆环组成，在所述的水平圆环上设有一对关于该水平圆环中心对称的开口，上下相邻的两个水平圆环的开口相互正交，所述的多孔筛环10水平设置在所述的侧壁油道9的上方，该多孔筛环10上均匀分布有通孔，所述的保温筒1的底部上表面和内筒5的底部下表面之间布置有底部油道11，该底部油道11由一系列不同半径的圆环相互嵌套而成，在所述的圆环上设有一对关于该圆环的中心对称的开口，每相邻的两个圆环的开口相互正交，所述的内筒5底部上表面的中心与出油管12的进油端相连，该出油管12的出油端与油泵13的进口连接，该油泵13位于所述的保温筒1的外部，在所述的出油管12旁边安装进油管14，该进油管14的出油端位于保温筒1的底部上表面、连通所述的底部油道11，所述的进油管14的进油端与油泵13的出口相连。所述的晶体支撑板6上设有定位螺孔，待退火的晶体通过定位螺栓和所述的定位螺孔被固定在晶体支撑板6上，所述的支撑板支座7固定在所述的底部油道11的上表面上。所述的保温盖2下部安装有密封圈15，在该保温盖2上还设有安全阀16。
退火开始前，将待退火的晶体固定在晶体支撑板6上之后，在内筒5内倒上导热油，导热油优选粘度系数较低的硅油，导热油的液面高度需没过待退火的晶体、但不能高于保温盖2下部的密封圈15。然后开启加热器8，打开搅拌电机18和油泵13，退火开始。
待退火的晶体下方的导热油在油泵13的驱动下，由出油管12流经油泵13、再流经进油管14、之后流进底部油道11、再流进侧壁油道9，在侧壁油道9中通过加热器8加热导热油到设定温度，经过侧壁油道9后被加热的导热油从位于侧壁油道9上方水平的多孔筛环10均匀的溢出到内筒5里待退火的晶体的上方、通过搅拌叶轮17的搅拌在待退火的晶体上方形成高温度均匀性的温场，待退火的晶体上方高温度均匀性的导热油从待退火的晶体的侧边流至待退火的晶体的下方。至此，导热油开始重复如上所述的新一轮的循环。
侧壁油道9和底部油道11的开口交错排列，使导热油从一个开口进入下一个油道之后必须转向才能流过下一个开口，避免导热油局部循环过快、有利于导热油的均匀受热。多孔筛环10可以使导热油从多个均匀分布的孔流出、提高导热油溢出到待退火的晶体上方的均匀性，通过搅拌叶轮17的搅拌、在待退火的晶体上方形成高温度均匀性的温场，通过循环油泵的驱动，待退火的晶体上方高温度均匀性的导热油从待退火的晶体的侧边流至待退火的晶体的下方，从而在待退火的晶体的四周实现高温度均匀性的温度场。
试验结果表明，该用于KDP类晶体的退火炉具有很高的温度均匀性，待退火的晶体附近的温度均匀性在±0.05℃以内，可以为提升KDP类晶体的退火温度、达到较为理想的退火效果提供有力的保障。

Claims (3)

1.一种用于KDP类晶体的油浴退火炉，包括保温筒(1)、保温盖(2)、位于该保温筒(1)外的防护罩(3)和支撑架(4)，在所述的保温筒(1)内设有内筒(5)，在该内筒(5)的内部设有晶体支撑板(6)和支撑板支座(7)，在所述的保温筒(1)的内壁上安装有加热器(8)，其特征在于，还包括搅拌叶轮(17)和固定在所述的保温盖(2)上的搅拌电机(18)，该搅拌叶轮(17)由搅拌电机(18)带动，进而在所述的保温筒(1)内晶体支撑板(6)上方产生高温度均匀性的温度场；
所述的加热器(8)的内壁与内筒(5)的外壁之间布置有侧壁油道(9)和多孔筛环(10)，所述的侧壁油道(9)由一系列上下分布的水平圆环组成，在每个水平圆环上均设有开口，且上下相邻的两个水平圆环的开口相互交错，所述的多孔筛环(10)水平设置在所述的侧壁油道(9)的上方，该多孔筛环(10)上均匀分布有通孔，所述的保温筒(1)的底部上表面和内筒(5)的底部下表面之间布置有底部油道(11)，该底部油道(11)由一系列不同半径的圆环相互嵌套而成，每个圆环上均设有开口，且相邻的两个圆环的开口相互交错，所述的内筒(5)底部上表面的中心与出油管(12)的进油端相连，该出油管(12)的出油端与油泵(13)的进口连接，该油泵(13)位于所述的保温筒(1)的外部，在所述的出油管(12)旁边安装进油管(14)，该进油管(14)的出油端位于保温筒(1)的底部上表面、连通所述的底部油道(11)，所述的进油管(14)的进油端与油泵(13)的出口相连。
2.根据权利要求1所述的用于KDP类晶体的油浴退火炉，其特征在于，所述的晶体支撑板(6)上设有定位螺孔，待退火的晶体通过定位螺栓和所述的定位螺孔被固定在晶体支撑板(6)上，所述的支撑板支座(7)固定在所述的底部油道(11)的上表面上。
3.根据权利要求1所述的用于KDP类晶体的油浴退火炉，其特征在于，所述的保温盖(2)下部安装有密封圈(15)，在该保温盖(2)上还设有安全阀(16)。
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