CN110671298A - 一种单晶炉的两级抽真空系统 - Google Patents

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李光
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Abstract

本发明公开了一种单晶炉的两级抽真空系统，其包括炉体、一级泵以及二级泵，炉体上设置有出气口，一级泵的吸气端和出气口之间连接有一级抽气通道，一级抽气通道包括沿着气流方向依次设置的主管、主阀、一级支管、预抽阀以及汇流管，主阀为三通阀，二级泵的吸气端与主阀的另一出气端接通，二级泵的出气端通过二级支管与汇流管接通，二级支管上设置有能够控制其通断的前置阀。本发明能够对单晶炉进行两级抽真空，给单晶炉提供10‑5Pa左右的高真空环境，避免单晶炉内结晶的过程中的晶体被氧化的现象发生。

Description

一种单晶炉的两级抽真空系统
技术领域
本发明涉及单晶炉的抽真空技术领域，尤其涉及一种单晶炉的两级抽真空系统。
背景技术
单晶炉是一种用于冶炼、结晶蓝宝石、红宝石等贵重矿物的设备，其工作的时候需要对其内部进行抽真空。现有技术中，一般采用机械泵对单晶炉内部进行抽真空，普通的机械泵，能够将单晶炉内的气压抽到1Pa左右，真空度不够高，导致蓝宝石、红宝石等贵重矿物在结晶的过程中的会存在被氧化的现象。
本发明就是基于以上的不足做出的。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够提供高真空度的单晶炉的两级抽真空系统。
本发明为解决其技术问题而采用的技术方案是：
一种单晶炉的两级抽真空系统，其包括炉体、一级泵以及二级泵，炉体上设置有出气口，一级泵的吸气端和出气口之间连接有一级抽气通道，一级抽气通道包括沿着气流方向依次设置的主管、主阀、一级支管、预抽阀以及汇流管，主阀为三通阀，二级泵的吸气端与主阀的另一出气端接通，二级泵的出气端通过二级支管与汇流管接通，二级支管上设置有能够控制其通断的前置阀。
作为优选地，一级泵为一机械泵，二级泵为一扩散泵，汇流管和二级支管上均有一段为波纹管。
作为优选地，一级泵的吸气端和汇流管之间连接有压差阀。
作为优选地，出气口设置于炉体外侧壁的上部，炉体通过法兰与主管连接以使出气口与主管导通。
作为优选地，炉体包括炉底、炉盖以及位于炉底和炉盖之间的筒体，炉底、炉盖以及筒体上分别设置相互独立的冷却水道。
作为优选地，主管上设置有气压表。
本发明的有益效果是：采用本发明能够对单晶炉进行两级抽真空，给单晶炉提供10-5Pa左右的高真空环境，避免单晶炉内结晶的过程中的晶体被氧化的现象发生。
附图说明
图1是本发明的结构原理图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参照图1，本发明的实施例提出了一种单晶炉的两级抽真空系统，其包括炉体1、一级泵2以及二级泵3，炉体1上设置有出气口15，一级泵2的吸气端和出气口15之间连接有一级抽气通道，一级抽气通道包括沿着气流方向依次设置的主管4、主阀5、一级支管6、预抽阀7以及汇流管8，主阀5为三通阀，二级泵3的吸气端与主阀5的另一出气端接通，二级泵3的出气端通过二级支管9与汇流管8接通，二级支管9上设置有能够控制其通断的前置阀16。
作为本发明的优选方案，一级泵2为一机械泵，优选RVP-12旋片式真空泵，该机械泵可提供1Pa左右的低真空环境；二级泵3为一扩散泵，优选型号为JK-220的扩散泵，该扩散泵可提供10-5Pa左右的高真空环境。机械泵的用途之一是对炉体1进行一级抽真空，用途之二是给扩散泵提供一个低真空的工作环境，避免扩散泵中的高温油蒸汽被氧化。
汇流管8和二级支管9具有一段为波纹管，其中汇流管8上的为第一波纹管81，二级支管9上的为第二波纹管91。波纹管的作用是减震，避免机械泵产生的振动传递到扩散泵和炉体1，保证扩散泵和炉体1正常稳定的工作。
本发明的工作原理是：
一级抽真空：采用主阀5关闭二级泵3吸气端的管道，打开预抽阀7和前置阀16，使得炉体1、主管4、一级支管6汇流管8和一级泵2的吸气端形成一条导通的气路，二级泵3、二级支管9与汇流管8形成另一条导通的气路，然后启动一级泵2，通过两条气路分别对炉体1和二级泵3抽真空；
二级抽真空：一级泵2抽一段时间后，炉体1和二级泵3内的气压下降至5Pa以下，此时关闭预抽阀7，主阀5上与一级支管6连接的一端断开，与二级泵3连接的一端导通，然后启动二级泵3，使二级泵3在一级泵2提供的低真空的环境中运行，将炉体1内的气体沿着主管4→主阀5→二级泵3→二级支管9→汇流管8→一级泵2的方向抽出，最终使炉体1内的气压维持在10-5Pa左右，在这样的高真空环境即可正常的冶炼结晶宝石，不会出现宝石被氧化的现象。
进一步地，一级泵2的吸气端和汇流管8之间连接有压差阀10。
一级抽真空的过程中，可以通过在主管4上设置的气压表14来确定炉体1和二级泵3内的气压已经下降到5Pa以下，也可以通过控制工作时间来保证炉体1和二级泵3内的气压已经下降到了5Pa以下。
炉体1的出气口15设置于炉体1外侧壁的上部，炉体1通过法兰(未图示)与主管4连接以使出气口15与主管4导通。
更进一步地，炉体1包括炉底11、炉盖12以及位于炉底11和炉盖12之间的筒体13，炉底11、炉盖12以及筒体13上分别设置相互独立的冷却水道(未图示)，三条冷却水道一般都为螺旋式的或蛇形式的。炉底11、炉盖12以及筒体13对冷却的要求各不相同，在三者上分别设置相互独立的冷却水道，有利于提高冷却效果。
以上仅为本发明的优先实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种单晶炉的两级抽真空系统，其特征在于，其包括炉体(1)、一级泵(2)以及二级泵(3)，所述炉体(1)上设置有出气口(15)，所述的一级泵(2)的吸气端和所述出气口(15)之间连接有一级抽气通道，所述的一级抽气通道包括沿着气流方向依次设置的主管(4)、主阀(5)、一级支管(6)、预抽阀(7)以及汇流管(8)，所述的主阀(5)为三通阀，所述二级泵(3)的吸气端与主阀(5)的另一出气端接通，所述二级泵(3)的出气端通过二级支管(9)与所述的汇流管(8)接通，所述的二级支管(9)上设置有能够控制其通断的前置阀(16)。
2.根据权利要求1所述的一种单晶炉的两级抽真空系统，其特征在于，所述的一级泵(2)为一机械泵，所述的二级泵(3)为一扩散泵，所述的汇流管(8)和二级支管(9)上均有一段为波纹管。
3.根据权利要求1或2所述的一种单晶炉的两级抽真空系统，其特征在于，所述一级泵(2)的吸气端和汇流管(8)之间连接有压差阀(10)。
4.根据权利要求1所述的一种单晶炉的两级抽真空系统，其特征在于，所述的出气口(15)设置于所述炉体(1)外侧壁的上部，所述的炉体(1)通过法兰与所述主管(4)连接以使所述出气口(15)与主管(4)导通。
5.根据权利要求1所述的一种单晶炉的两级抽真空系统，其特征在于，所述炉体(1)包括炉底(11)、炉盖(12)以及位于炉底(11)和炉盖(12)之间的筒体(13)，所述的炉底(11)、炉盖(12)以及筒体(13)上分别设置相互独立的冷却水道。
6.根据权利要求1所述的一种单晶炉的两级抽真空系统，其特征在于，所述主管(4)上设置有气压表(14)。
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