CN114561699B - 一种直拉硅单晶增氧的控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直拉硅单晶增氧的控制系统及方法，包括壳体，所述壳体固定连接有第一电机，所述第一电机连接有齿轮组件，所述第一电机输出侧靠近齿轮组件端连接有驱动机构，所述齿轮组件侧端连接有从动轴，所述从动轴上端固定连接有盛放壳，所述从动轴连接有第二皮带轮组件，所述第二皮带轮组件连接有清洁杆，所述壳体固定连接有抽气机，所述壳体固定连接有涡流室，所述涡流室固定连接有冷气管，本发明涉及直拉单晶硅生产技术领域。该直拉硅单晶增氧的控制系统及方法，冷气经管道经波纹管将冷气连接杆导至分离件端，在冷气的作用下，转板顶起，冷气经转板所展开的注气槽及滤板排放至石英坩埚底端，石英坩埚遇冷收缩。

Description

一种直拉硅单晶增氧的控制系统及方法

技术领域

本发明涉及直拉单晶硅技术领域，具体为一种直拉硅单晶增氧的控制系统及方法。

背景技术

单晶硅，硅的单晶体，具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质，是一种良好的半导材料，具有优良的物理、化学、机械及半导体性能，因此被作为基础材料广泛用于大规模集成电路、半导体器件以及光伏太阳能电池制造过程中。

现有的直拉硅单晶生产过程中，需要相应的控制系统对其进行增氧处理，现有多数增氧控制系统生产完毕后，无法加速钢锭及石英坩埚的冷却，进而降低生产效率，导致使用者烫伤、器械损坏，除此外，无法及时对生产过程中产生的有毒物质进行去除，造成安全隐患。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种直拉硅单晶增氧的控制系统及方法，解决了装置冷却性差降低生产效率，无法及时处理有毒气体导致安全隐患等问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种直拉硅单晶增氧的控制系统，包括壳体，所述壳体底端固定连接有第一电机，所述第一电机输出端连接有与壳体连接的齿轮组件，所述第一电机输出侧靠近齿轮组件端连接有与壳体连接的驱动机构，所述齿轮组件侧端连接有从动轴，所述壳体内底端固定连接有支撑框，所述从动轴上端靠近壳体内端固定连接有与支撑框转动连接的盛放壳，所述盛放壳上端滑动连接有石英坩埚，所述壳体内侧固定连接有隔热板，所述隔热板靠近石英坩埚端固定连接有与壳体固定连接的加热件，所述从动轴靠近齿轮组件上端连接有与壳体连接的第二皮带轮组件，所述第二皮带轮组件上端连接有与壳体转动连接的清洁杆，所述壳体内侧靠近隔热板外端固定连接有第一气缸，所述第一气缸伸长端连接有第一冷气环，所述壳体外上侧一端固定连接有抽气机，所述壳体靠近抽气机端固定连接有涡流室，所述涡流室冷气端固定连接有与第一冷气环固定连接且连通的冷气管，所述冷气管靠近第一冷气环两端均连接有与壳体连接的从动件，所述壳体上侧中端固定连接有第二气缸，所述第二气缸伸长端固定连接有移动块，所述移动块中端固定连接有第二电机，所述第二电机输出端固定连接有晶种，所述移动块靠近第二电机端固定连接有第二冷气环，所述壳体正面固定连接有盖板。

所述驱动机构由锥齿轮组件、第一皮带轮组件、转盘、牵引板、连接块、调节件构成，所述锥齿轮组件分别与壳体、第一电机输出端连接，所述第一皮带轮组件分别与壳体、转盘连接，所述连接块、调节件均与壳体滑动连接，所述锥齿轮组件侧端与第一皮带轮组件连接，所述转盘与牵引板转动连接，所述牵引板上端与连接块转动连接，所述连接块通过法兰盘与调节件固定连接，所述壳体靠近驱动机构端转动连接有转板。

所述调节件由波纹管、连接杆、导线组件、分离件构成，所述波纹管与壳体固定连接，所述波纹管与冷气管末端固定连接且连通，所述连接杆与壳体滑动连接且与波纹管固定连接，所述连接杆内端连接有导线组件，所述连接杆顶端连接有分离件。

优选的，所述分离件由顶块、温度传感器、转板、推动杆、滤板构成，所述顶块与连接杆顶端固定连接，所述顶块两侧均与温度传感器固定连接，所述温度传感器与导线组件电性连接。

优选的，所述顶块内端与转板转动连接，所述转板上端与推动杆转动连接，所述推动杆斜上端与滤板转动连接，所述滤板与顶块滑动连接。

优选的，所述从动轴靠近驱动机构端设有开槽，所述盛放壳由传温性良好的材质构成，所述石英坩埚内端固定连接有石英凸块若干，所述盖板通过螺钉与壳体固定连接，所述盖板、转板边缘均套设有内嵌密封。

优选的，所述壳体内侧上端固定连接有与抽气机抽气端固定连接的抽气管，所述抽气管固定连接有与壳体固定连接的第一三通电磁阀，所述抽气机排气端与涡流室进气端固定连接，所述壳体内端固定连接有与冷气管固定连接的第二三通电磁阀，所述第二三通电磁阀侧端固定连接有与第二冷气环固定连接且连通的导管，所述第二冷气环侧面固定连接有与壳体固定连接的排气管。

优选的，所述从动件由机壳、叶轮、固定件、扇叶、吸收层构成，所述机壳分别与壳体、冷气管固定连接，所述机壳内端与叶轮转动连接，所述叶轮靠近壳体外端与固定件连接，所述固定件下端与扇叶连接，所述扇叶与吸收层连接。

优选的，所述固定件由固定壳、转动块、插片构成，所述固定壳与叶轮同轴固定连接，所述固定壳与扇叶螺纹连接，所述固定壳与转动块转动连接，所述转动块与插片固定连接，所述插片与扇叶螺纹端侧面开槽咬合，所述转动块转动端固定连接且套设有与固定壳固定连接的扭转弹簧。

优选的，所述吸收层由魔术贴绒面、魔术贴钩面、活性炭网、拉带构成，所述魔术贴绒面非绒面端与扇叶固定连接，所述魔术贴绒面另一端与魔术贴钩面扣接，所述魔术贴钩面另一端与活性炭网固定连接，所述活性炭网另一侧两端与拉带固定连接。

本发明还公开了一种直拉硅单晶增氧的控制方法，具体包括如下步骤：

步骤一、使用者打开盖板，将相应的纯硅放入石英坩埚内，而后关闭盖板，并启动抽气机，抽气机通过抽气管将壳体内气体持续抽出，并注入涡流室内，待壳体内处于相应相对真空状态后，使得第一三通电磁阀换向，抽气机改抽外界空气，而涡流室通过冷气管、第二三通电磁阀、导管将冷气注入第二冷气环内，第二冷气环通过排气管将冷气排出壳体外端，通过加热件对石英坩埚进行加热，石英坩埚内纯硅受热融化，启动第一电机，第一电机通过齿轮组件、从动轴、盛放壳带动石英坩埚转动，转动的石英坩埚在促进纯硅受热均匀，熔融硅和石英坩埚内壁进行反应，启动第二电机，第二电机带动晶种以一定速度相对与石英坩埚反向转动，通过第二气缸带动移动块、第二电机、晶种以相对速度向下运动，使得转动晶种逐步与熔融硅接触，晶体生长开始，而后使得第二气缸以相对速度拉动晶种，以调整钢锭直径；

步骤二、在此过程中，第二冷气环时刻对第二电机冷却，待钢锭提升至相应高度后，与熔融硅分离，关闭第一电机、加热件，使得第二三通电磁阀换向，冷气经冷气管、导入三通电磁阀、第一冷气环、连通管排至驱动机构内端，与此同时，第一冷气环逐步变冷，启动第一气缸，第一气缸带动第一冷气环沿垂直方向运动，钢锭周端热量逐步朝第一冷气环运动，以加速冷却进程而冷气经过机壳时，通过叶轮分别带动固定件、扇叶、吸收层转动，扇叶促进壳体内气体流动，进而加速壳体内端冷却，而冷气流动过程中，吸收层内端的活性炭网对流动空气中的有毒物进行充分吸收；

步骤三、打开转板，并通过法兰盘将连接块与调节件连接，待连接完毕后使得转板复位并固定，在步骤二中冷气经管道注入波纹管内，波纹管将冷气连接杆导至分离件端，在冷气的作用下，转板顶起，转板通过推动杆带动滤板向上运动，冷气经转板所展开的注气槽及滤板排放至石英坩埚底端，石英坩埚逐渐遇冷收缩，温度传感器对石英坩埚底端温度进行检测，进而在后续取出石英坩埚时，避免使用者烫伤，启动第一电机，第一电机通过锥齿轮组件、第一皮带轮组件带动转盘转动，转盘通过牵引板带动连接块及调节件沿垂直方向做往复运动，使得分离件对石英坩埚底部进行往复推动，待石英坩埚降低至指定温度后，使得各环节复位，并各电器元件停止运作，打开盖板，通过相应器械取出冷却完毕的钢锭。

优选的，所述温度传感器在加热件加热过程中，对石英坩埚底端温度进行检测，反馈给加热件加热，所述温度传感器为非接触式传感器。

有益效果

本发明提供了一种直拉硅单晶增氧的控制系统及方法。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该直拉硅单晶增氧的控制系统及方法，通过在装置内设置驱动机构，通过法兰盘将连接块与调节件连接，第一电机通过锥齿轮组件、第一皮带轮组件带动转盘转动，转盘通过牵引板带动连接块及调节件沿垂直方向做往复运动，使得分离件对石英坩埚底部进行往复推动，促进其与盛放壳脱离粘粘状态，避免直接取出石英坩埚导致盛放壳损伤，延长器械使用寿命。

(2)、该直拉硅单晶增氧的控制系统及方法，通过在驱动机构内设置分离件，冷气经管道注入波纹管内，波纹管将冷气连接杆导至分离件端，在冷气的作用下，转板顶起，转板通过推动杆带动滤板向上运动，避免滤板堵塞影响冷气注入，冷气经转板所展开的注气槽及滤板排放至石英坩埚底端，石英坩埚逐渐遇冷收缩，避免直接注入导致石英坩埚炸裂。

(3)、该直拉硅单晶增氧的控制系统及方法，通过在装置内设置从动件，冷气经过机壳时，通过叶轮分别带动固定件、扇叶、吸收层转动，扇叶促进壳体内冷气流动，进而加速壳体内端冷却，避免后续取件时，因温度过高导致使用者烫伤。

(4)、该直拉硅单晶增氧的控制系统及方法，通过在从动件内吸收层，而冷气流动过程中，吸收层内端的活性炭网对流动空气中的有毒物进行充分吸收，避免后续使用者吸入导致安全隐患，直接排放导致环境污染等情况发生，并且可通过拉带将活性炭网、魔术贴钩面从魔术贴绒面上剥离，起到良好的更换作用。

附图说明

图1为本发明的结构剖视图；

图2为本发明的结构主视图；

图3为本发明的结构后视图；

图4为本发明图1中A处的局部放大图；

图5为本发明内端驱动机构的放大图；

图6为本发明内端调节件的局部放大图；

图7为本发明内端分离件的局部放大图；

图8为本发明内端从动件的剖视放大图；

图9为本发明内端固定件的剖视放大图；

图10为本发明内端防护层的剖视图。

图中：1、壳体；2、第一电机；3、齿轮组件；4、驱动机构；41、锥齿轮组件；42、第一皮带轮组件；43、转盘；44、牵引板；45、连接块；46、调节件；461、波纹管；462、连接杆；463、导线组件；464、分离件；4641、顶块；4642、温度传感器；4643、转板；4644、推动杆；4645、滤板；5、从动轴；6、支撑框；7、盛放壳；8、石英坩埚；9、隔热板；10、加热件；11、第二皮带轮组件；12、清洁杆；13、第一气缸；14、第一冷气环；15、抽气机；16、涡流室；17、冷气管；18、从动件；181、机壳；182、叶轮；183、固定件；1831、固定壳；1832、转动块；1833、插片；184、扇叶；185、吸收层；1851、魔术贴绒面；1852、魔术贴钩面；1853、活性炭网；1854、拉带；19、第二气缸；20、移动块；21、第二电机；22、晶种；23、第二冷气环；24、盖板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种直拉硅单晶增氧的控制系统，包括壳体1，壳体1底端固定连接有第一电机2，第一电机2输出端连接有与壳体1连接的齿轮组件3，第一电机2输出侧靠近齿轮组件3端连接有与壳体1连接的驱动机构4，驱动机构4由锥齿轮组件41、第一皮带轮组件42、转盘43、牵引板44、连接块45、调节件46构成，锥齿轮组件41分别与壳体1、第一电机2输出端连接，第一皮带轮组件42分别与壳体1、转盘43连接，连接块45、调节件46均与壳体1滑动连接。锥齿轮组件41侧端与第一皮带轮组件42连接，转盘43与牵引板44转动连接，牵引板44上端与连接块45转动连接，连接块45通过法兰盘与调节件46固定连接，壳体1靠近驱动机构4端转动连接有转板，通过法兰盘将连接块45与调节件46连接，第一电机2通过锥齿轮组件41、第一皮带轮组件42带动转盘43转动，转盘43通过牵引板44带动连接块45及调节件46沿垂直方向做往复运动，使得分离件464对石英坩埚8底部进行往复推动，促进其与盛放壳7脱离粘粘状态，避免直接取出石英坩埚8导致盛放壳7损伤，延长器械使用寿命。

调节件46由波纹管461、连接杆462、导线组件463、分离件464构成，波纹管461与壳体1固定连接，波纹管461与冷气管17末端固定连接且连通，连接杆462与壳体1滑动连接且与波纹管461固定连接，连接杆462内端连接有导线组件463，连接杆462顶端连接有分离件464。分离件464由顶块4641、温度传感器4642、转板4643、推动杆4644、滤板4645构成，顶块4641与连接杆462顶端固定连接，顶块4641两侧均与温度传感器4642固定连接，温度传感器4642与导线组件463电性连接。顶块4641内端与转板4643转动连接，转板4643上端与推动杆4644转动连接，推动杆4644斜上端与滤板4645转动连接，滤板4645与顶块4641滑动连接，冷气经管道注入波纹管461内，波纹管461将冷气连接杆462导至分离件464端，在冷气的作用下，转板4643顶起，转板4643通过推动杆4644带动滤板4645向上运动，避免滤板4645堵塞影响冷气注入，冷气经转板4643所展开的注气槽及滤板4645排放至石英坩埚8底端，石英坩埚8逐渐遇冷收缩，温度传感器4642对石英坩埚8底端温度进行检测，进而在后续取出石英坩埚8时，避免使用者烫伤。

齿轮组件3侧端连接有从动轴5，壳体1内底端固定连接有支撑框6，从动轴5上端靠近壳体1内端固定连接有与支撑框6转动连接的盛放壳7，盛放壳7上端滑动连接有石英坩埚8，壳体1内侧固定连接有隔热板9，隔热板9靠近石英坩埚8端固定连接有与壳体1固定连接的加热件10，从动轴5靠近齿轮组件3上端连接有与壳体1连接的第二皮带轮组件11，第二皮带轮组件11上端连接有与壳体1转动连接的清洁杆12，壳体1内侧靠近隔热板9外端固定连接有第一气缸13，第一气缸13伸长端连接有第一冷气环14，壳体1外上侧一端固定连接有抽气机15，壳体1靠近抽气机15端固定连接有涡流室16，涡流室16冷气端固定连接有与第一冷气环14固定连接且连通的冷气管17，冷气管17靠近第一冷气环14两端均连接有与壳体1连接的从动件18，壳体1上侧中端固定连接有第二气缸19，第二气缸19伸长端固定连接有移动块20，移动块20中端固定连接有第二电机21，第二电机21输出端固定连接有晶种22，移动块20靠近第二电机21端固定连接有第二冷气环23，壳体1正面固定连接有盖板24。从动轴5靠近驱动机构4端设有开槽，盛放壳7由传温性良好的材质构成，石英坩埚8内端固定连接有石英凸块若干，盖板24通过螺钉与壳体1固定连接，盖板24、转板边缘均套设有内嵌密封，石英凸块可增加石英坩埚8与熔融硅之间的接触面积，进而增加熔融硅内端的氧含量，密封垫圈可保证壳体1内保持相对封闭状态，进而便于后续抽真空操作。

壳体1内侧上端固定连接有与抽气机15抽气端固定连接的抽气管，抽气管固定连接有与壳体1固定连接的第一三通电磁阀，抽气机15排气端与涡流室16进气端固定连接，壳体1内端固定连接有与冷气管17固定连接的第二三通电磁阀，第二三通电磁阀侧端固定连接有与第二冷气环23固定连接且连通的导管，第二冷气环23侧面固定连接有与壳体1固定连接的排气管，第一三通电磁阀可通过换向在壳体1内端气体抽干后，保证冷气持续排放，冷气经导管导入第二冷气环23内，第二冷气环23时刻对第二电机21冷却，避免直拉时，因热传导导致第二电机21过热，进而短路。

从动件18由机壳181、叶轮182、固定件183、扇叶184、吸收层185构成，机壳181分别与壳体1、冷气管17固定连接，机壳181内端与叶轮182转动连接，叶轮182靠近壳体1外端与固定件183连接，固定件183下端与扇叶184连接，扇叶184与吸收层185连接，冷气经过机壳181时，通过叶轮182分别带动固定件183、扇叶184、吸收层185转动，扇叶184促进壳体1内气体流动，进而加速壳体1内端冷却。固定件183由固定壳1831、转动块1832、插片1833构成，固定壳1831与叶轮182同轴固定连接，固定壳1831与扇叶184螺纹连接，固定壳1831与转动块1832转动连接，转动块1832与插片1833固定连接，插片1833与扇叶184螺纹端侧面开槽咬合，转动块1832转动端固定连接且套设有与固定壳1831固定连接的扭转弹簧，转动块1832在扭转弹簧的作用下，将插片1833插入扇叶184螺纹侧开槽处，进而避免扇叶184脱落，且便于扇叶184拆卸。

吸收层185由魔术贴绒面1851、魔术贴钩面1852、活性炭网1853、拉带1854构成，魔术贴绒面1851非绒面端与扇叶184固定连接，魔术贴绒面1851另一端与魔术贴钩面1852扣接，魔术贴钩面1852另一端与活性炭网1853固定连接，活性炭网1853另一侧两端与拉带1854固定连接，而冷气流动过程中，吸收层185内端的活性炭网1853对流动空气中的有毒物进行充分吸收，避免后续使用者吸入导致安全隐患，直接排放导致环境污染等情况发生，并且可通过拉带1854将活性炭网1853、魔术贴钩面1852从魔术贴绒面1851上剥离，起到良好的更换作用。

本发明还公开了一种直拉硅单晶增氧的控制方法，具体包括如下步骤：

步骤一、使用者打开盖板24，将相应的纯硅放入石英坩埚8内，而后关闭盖板24，并启动抽气机15，抽气机15通过抽气管将壳体1内气体持续抽出，并注入涡流室16内，待壳体1内处于相应相对真空状态后，使得第一三通电磁阀换向，抽气机15改抽外界空气，而涡流室通过冷气管17、第二三通电磁阀、导管将冷气注入第二冷气环23内，第二冷气环23通过排气管将冷气排出壳体1外端，通过加热件10对石英坩埚8进行加热，石英坩埚8内纯硅受热融化，启动第一电机2，第一电机2通过齿轮组件3、从动轴5、盛放壳7带动石英坩埚8转动，转动的石英坩埚8在促进纯硅受热均匀，熔融硅和石英坩埚8内壁进行反应，凹形弧度大的石英坩埚8可增加熔融硅与其内壁的接触面积，并且熔融硅在石英坩埚8转动过程中会轻微流动，启动第二电机21，第二电机21带动晶种22以一定速度相对与石英坩埚8反向转动，通过第二气缸19带动移动块20、第二电机21、晶种22以相对速度向下运动，使得转动晶种逐步与熔融硅接触，晶体生长开始，而后使得第二气缸19以相对速度拉动晶种，以调整钢锭直径；

步骤二、在此过程中，第二冷气环23时刻对第二电机21冷却，待钢锭提升至相应高度后，与熔融硅分离，关闭第一电机2、加热件10，使得第二三通电磁阀换向，冷气经冷气管17、导入三通电磁阀、第一冷气环14、连通管排至驱动机构4内端，与此同时，第一冷气环14逐步变冷，启动第一气缸13，第一气缸13带动第一冷气环14沿垂直方向运动，钢锭周端热量逐步朝第一冷气环14运动，以加速冷却进程而冷气经过机壳181时，通过叶轮182分别带动固定件183、扇叶184、吸收层185转动，扇叶184促进壳体1内气体流动，冷气流动过程中，吸收层185内端的活性炭网1853对流动空气中的有毒物进行充分吸收；

步骤三、打开转板，并通过法兰盘将连接块45与调节件46连接，待连接完毕后使得转板复位并固定，在步骤二中冷气经管道注入波纹管461内，波纹管461将冷气连接杆462导至分离件464端，在冷气的作用下，转板4643顶起，转板4643通过推动杆4644带动滤板4645向上运动，冷气经转板4643所展开的注气槽及滤板4645排放至石英坩埚8底端，石英坩埚8逐渐遇冷收缩，温度传感器4642对石英坩埚8底端温度进行检测，进而在后续取出石英坩埚8时，避免使用者烫伤，启动第一电机2，第一电机2通过锥齿轮组件41、第一皮带轮组件42带动转盘43转动，转盘43通过牵引板44带动连接块45及调节件46沿垂直方向做往复运动，使得分离件464对石英坩埚8底部进行往复推动，促进其与盛放壳7脱离粘粘状态，待石英坩埚8降低至指定温度后，使得各环节复位，并各电器元件停止运作，打开盖板24，通过相应器械取出冷却完毕的钢锭，而后更换石英坩埚8与活性炭网1853以备下次使用。

温度传感器4642在加热件10加热过程中，对石英坩埚8底端温度进行检测，反馈给加热件10加热，所述温度传感器4642为非接触式传感器。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种直拉硅单晶增氧的控制系统，包括壳体（1），其特征在于：所述壳体（1）底端固定连接有第一电机（2），所述第一电机（2）输出端连接有与壳体（1）连接的齿轮组件（3），所述第一电机（2）输出侧靠近齿轮组件（3）端连接有与壳体（1）连接的驱动机构（4），所述齿轮组件（3）侧端连接有从动轴（5），所述壳体（1）内底端固定连接有支撑框（6），所述从动轴（5）上端靠近壳体（1）内端固定连接有与支撑框（6）转动连接的盛放壳（7），所述盛放壳（7）上端滑动连接有石英坩埚（8），所述壳体（1）内侧固定连接有隔热板（9），所述隔热板（9）靠近石英坩埚（8）端固定连接有与壳体（1）固定连接的加热件（10），所述从动轴（5）靠近齿轮组件（3）上端连接有与壳体（1）连接的第二皮带轮组件（11），所述第二皮带轮组件（11）上端连接有与壳体（1）转动连接的清洁杆（12），所述壳体（1）内侧靠近隔热板（9）外端固定连接有第一气缸（13），所述第一气缸（13）伸长端连接有第一冷气环（14），所述壳体（1）外上侧一端固定连接有抽气机（15），所述壳体（1）靠近抽气机（15）端固定连接有涡流室（16），所述涡流室（16）冷气端固定连接有与第一冷气环（14）固定连接且连通的冷气管（17），所述冷气管（17）靠近第一冷气环（14）两端均连接有与壳体（1）连接的从动件（18），所述壳体（1）上侧中端固定连接有第二气缸（19），所述第二气缸（19）伸长端固定连接有移动块（20），所述移动块（20）中端固定连接有第二电机（21），所述第二电机（21）输出端固定连接有晶种（22），所述移动块（20）靠近第二电机（21）端固定连接有第二冷气环（23），所述壳体（1）正面固定连接有盖板（24）；

所述驱动机构（4）由锥齿轮组件（41）、第一皮带轮组件（42）、转盘（43）、牵引板（44）、连接块（45）、调节件（46）构成，所述锥齿轮组件（41）分别与壳体（1）、第一电机（2）输出端连接，所述第一皮带轮组件（42）分别与壳体（1）、转盘（43）连接，所述连接块（45）、调节件（46）均与壳体（1）滑动连接，所述锥齿轮组件（41）侧端与第一皮带轮组件（42）连接，所述转盘（43）与牵引板（44）转动连接，所述牵引板（44）上端与连接块（45）转动连接，所述连接块（45）通过法兰盘与调节件（46）固定连接，所述壳体（1）靠近驱动机构（4）端转动连接有转板；

所述调节件（46）由波纹管（461）、连接杆（462）、导线组件（463）、分离件（464）构成，所述波纹管（461）与壳体（1）固定连接，所述波纹管（461）与冷气管（17）末端固定连接且连通，所述连接杆（462）与壳体（1）滑动连接且与波纹管（461）固定连接，所述连接杆（462）内端连接有导线组件（463），所述连接杆（462）顶端连接有分离件（464）。

2.根据权利要求1所述的一种直拉硅单晶增氧的控制系统，其特征在于：分离件（464）由顶块（4641）、温度传感器（4642）、转板（4643）、推动杆（4644）、滤板（4645）构成，所述顶块（4641）与连接杆（462）顶端固定连接，所述顶块（4641）两侧均与温度传感器（4642）固定连接，所述温度传感器（4642）与导线组件（463）电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种直拉硅单晶增氧的控制系统，其特征在于：所述顶块（4641）内端与转板（4643）转动连接，所述转板（4643）上端与推动杆（4644）转动连接，所述推动杆（4644）斜上端与滤板（4645）转动连接，所述滤板（4645）与顶块（4641）滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种直拉硅单晶增氧的控制系统，其特征在于：所述从动轴（5）靠近驱动机构（4）端设有开槽，所述盛放壳（7）由传温性良好的材质构成，所述石英坩埚（8）内端固定连接有石英凸块若干，所述盖板（24）通过螺钉与壳体（1）固定连接，所述盖板（24）、转板边缘均套设有内嵌密封。

5.根据权利要求1所述的一种直拉硅单晶增氧的控制系统，其特征在于：所述壳体（1）内侧上端固定连接有与抽气机（15）抽气端固定连接的抽气管，所述抽气管固定连接有与壳体（1）固定连接的第一三通电磁阀，所述抽气机（15）排气端与涡流室（16）进气端固定连接，所述壳体（1）内端固定连接有与冷气管（17）固定连接的第二三通电磁阀，所述第二三通电磁阀侧端固定连接有与第二冷气环（23）固定连接且连通的导管，所述第二冷气环（23）侧面固定连接有与壳体（1）固定连接的排气管。

6.根据权利要求1所述的一种直拉硅单晶增氧的控制系统，其特征在于：所述从动件（18）由机壳（181）、叶轮（182）、固定件（183）、扇叶（184）、吸收层（185）构成，所述机壳（181）分别与壳体（1）、冷气管（17）固定连接，所述机壳（181）内端与叶轮（182）转动连接，所述叶轮（182）靠近壳体（1）外端与固定件（183）连接，所述固定件（183）下端与扇叶（184）连接，所述扇叶（184）与吸收层（185）连接。

7.根据权利要求6所述的一种直拉硅单晶增氧的控制系统，其特征在于：所述固定件（183）由固定壳（1831）、转动块（1832）、插片（1833）构成，所述固定壳（1831）与叶轮（182）同轴固定连接，所述固定壳（1831）与扇叶（184）螺纹连接，所述固定壳（1831）与转动块（1832）转动连接，所述转动块（1832）与插片（1833）固定连接，所述插片（1833）与扇叶（184）螺纹端侧面开槽咬合，所述转动块（1832）转动端固定连接且套设有与固定壳（1831）固定连接的扭转弹簧。

8.根据权利要求6所述的一种直拉硅单晶增氧的控制系统，其特征在于：所述吸收层（185）由魔术贴绒面（1851）、魔术贴钩面（1852）、活性炭网（1853）、拉带（1854）构成，所述魔术贴绒面（1851）非绒面端与扇叶（184）固定连接，所述魔术贴绒面（1851）另一端与魔术贴钩面（1852）扣接，所述魔术贴钩面（1852）另一端与活性炭网（1853）固定连接，所述活性炭网（1853）另一侧两端与拉带（1854）固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种直拉硅单晶增氧的控制系统的控制方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

步骤一、使用者打开盖板（24），将相应的纯硅放入石英坩埚（8）内，而后关闭盖板（24），并启动抽气机（15），抽气机（15）通过抽气管将壳体（1）内气体持续抽出，并注入涡流室（16）内，待壳体（1）内处于相应相对真空状态后，使得第一三通电磁阀换向，抽气机（15）改抽外界空气，而涡流室通过冷气管（17）、第二三通电磁阀、导管将冷气注入第二冷气环（23）内，第二冷气环（23）通过排气管将冷气排出壳体（1）外端，通过加热件（10）对石英坩埚（8）进行加热，石英坩埚（8）内纯硅受热融化，启动第一电机（2），第一电机（2）通过齿轮组件（3）、从动轴（5）、盛放壳（7）带动石英坩埚（8）转动，转动的石英坩埚（8）在促进纯硅受热均匀，熔融硅和石英坩埚（8）内壁进行反应，启动第二电机（21），第二电机（21）带动晶种（22）以一定速度相对与石英坩埚（8）反向转动，通过第二气缸（19）带动移动块（20）、第二电机（21）、晶种（22）以相对速度向下运动，使得转动晶种逐步与熔融硅接触，晶体生长开始，而后使得第二气缸（19）以相对速度拉动晶种，以调整钢锭直径；

步骤二、在此过程中，第二冷气环（23）时刻对第二电机（21）冷却，待钢锭提升至相应高度后，与熔融硅分离，关闭第一电机（2）、加热件（10），使得第二三通电磁阀换向，冷气经冷气管（17）、导入三通电磁阀、第一冷气环（14）、连通管排至驱动机构（4）内端，与此同时，第一冷气环（14）逐步变冷，启动第一气缸（13），第一气缸（13）带动第一冷气环（14）沿垂直方向运动，钢锭周端热量逐步朝第一冷气环（14）运动，以加速冷却进程而冷气经过机壳（181）时，通过叶轮（182）分别带动固定件（183）、扇叶（184）、吸收层（185）转动，扇叶（184）促进壳体（1）内气体流动，进而加速壳体（1）内端冷却，而冷气流动过程中，吸收层（185）内端的活性炭网（1853）对流动空气中的有毒物进行充分吸收；

步骤三、打开转板，并通过法兰盘将连接块（45）与调节件（46）连接，待连接完毕后使得转板复位并固定，在步骤二中冷气经管道注入波纹管（461）内，波纹管（461）将冷气连接杆（462）导至分离件（464）端，在冷气的作用下，转板（4643）顶起，转板（4643）通过推动杆（4644）带动滤板（4645）向上运动，冷气经转板（4643）所展开的注气槽及滤板（4645）排放至石英坩埚（8）底端，石英坩埚（8）逐渐遇冷收缩，温度传感器（4642）对石英坩埚（8）底端温度进行检测，进而在后续取出石英坩埚（8）时，避免使用者烫伤，启动第一电机（2），第一电机（2）通过锥齿轮组件（41）、第一皮带轮组件（42）带动转盘（43）转动，转盘（43）通过牵引板（44）带动连接块（45）及调节件（46）沿垂直方向做往复运动，使得分离件（464）对石英坩埚（8）底部进行往复推动，待石英坩埚（8）降低至指定温度后，使得各环节复位，并各电器元件停止运作，打开盖板（24），通过相应器械取出冷却完毕的钢锭。

10.根据权利要求9所述的一种直拉硅单晶增氧的控制方法，其特征在于：所述温度传感器（4642）在加热件（10）加热过程中，对石英坩埚（8）底端温度进行检测，反馈给加热件（10）加热，所述温度传感器（4642）为非接触式传感器。

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