CN201581153U - 一种装备轴向静磁场的真空晶体生长设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种装备轴向静磁场的真空晶体生长设备，包含炉体上盖立式纵向炉体，立式纵向炉体由上盖板和下盖板部分密封，下盖板和通水冷却室相连；立式纵向炉体内部的加热电源由上盖板的铜接头引入，炉体内部上下区间的测温热电偶分别由上盖板、下盖板预留接头分别引出；炉体下部位与纵向炉体支架连接；立式纵向炉体底部位置与抽真空系统通过管路连接，抽真空系统由机械泵和油扩泵组成；本实用新型的有益效果：装备轴向纵深静磁场的真空凝固设备能够实现对磁性材料在凝固过程进行晶体取向控制，也可以对磁性材料在其居里点进行热处理，以改善材料的磁物理性能；结构简单、生产成本低。

Description

一种装备轴向静磁场的真空晶体生长设备

技术领域

本实用新型涉及一种装备静磁场的真空晶体生长设备，特别涉及一种装备轴向静磁场的真空晶体生长设备。

背景技术

目前常见的装备静磁场的炉体设备有如下三种：卧式的静磁场热处理炉、磁场半导体晶体生长炉和超导磁场晶体生长炉。其中，卧式的静磁场热处理炉主要是对固态式样进行热处理。而附加磁场的半导体晶体生长炉是利用静磁场对半导体熔体在凝固过程的温度波动进行抑制，从而实现晶体的无溶质带的生长，在工作过程中，磁场对晶体取向没有明显作用；在这种设备中，作用于熔体的磁场方向也不是均匀平行的，由于设备的径向尺寸大，所施加的磁场强度一般也小于0.5T；在该类设备中，晶体的生长方式一般采用立式的向上提拉法。卧式的磁场热处理炉和磁场半导体晶体生长炉目前都在工业中得到应用。而具有平行磁场的超导磁场晶体生长设备，目前主要在实验室得到使用，还没有得到工业应用；这类设备由于主要在实验室针对特定材料而使用，因而其缺点是功能不全，如不能抽真空或高真空；自动化程度不高，均匀磁场的范围小或只能在低温加热等。

发明内容

针对现有装备静磁场的炉体设备的缺点，本实用新型提供一种新型的装备轴向静磁场的真空晶体生长设备。

为了实现上述目的，本实用新型所采取的措施

一种装备轴向静磁场的真空晶体生长设备，包含炉体上盖、立式纵向炉体，立式纵向炉体由上盖板和下盖板部分密封；立式纵向炉体内部的加热电源由上盖板的铜接头引入，炉体内部不同区间的测温热电偶分别由上盖板、下盖板预留接头分别引出；立式纵向炉体下部与纵向炉体支架连接；立式纵向炉体的筒壁是通水冷却层，炉体内设置有加热电阻元件，炉体内筒壁和加热电阻元件之间设置有保温层；保温层的下部留有能容纳下拉杆进出的管孔；立式纵向炉体底部位置与抽真空系统4通过管路连接，抽真空系统由机械泵和扩散泵组成；

所述的立式纵向炉体中部周围设置有纵向磁场装置，纵向磁场装置设置于磁场装置支架上；磁场装置的励磁线圈采用通水铜管或超导线圈，磁场的中心区域能够形成纵向大于10厘米的均匀轴向磁场；

下盖板和通水冷却室相连；

抽真空系统由分子泵组成。

所述下拉杆系统可对下拉杆实现由0.005-1mm/s的上推或下拉的速度调节。

本实用新型的有益效果：装备轴向纵深静磁场的真空凝固设备能够实现对磁性材料在凝固过程进行晶体取向控制，也可以对磁性材料在其居里点进行热处理，以改善材料的磁物理性能；结构简单、生产成本低。

附图说明

图1，本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

一种装备轴向静磁场的真空晶体生长设备，如图1所示，包含炉体上盖1、立式纵向炉体2，立式纵向炉体2由上盖板1和下盖板6部分密封，下盖板6和通水冷却室7相连；立式纵向炉体2内部的加热电源由上盖板的铜接头引入，炉体内部上下区间的测温热电偶分别由上盖板1、下盖板6预留接头分别引出；炉体下盖部位6与纵向炉体支架9连接；立式纵向炉体2的筒壁是通水冷却层，炉体内设置有加热电阻元件，炉体内筒壁和加热电阻元件之间设置有保温层；保温层的下部留有能容纳下拉杆8进出的管孔；立式纵向炉体2底部位置与抽真空系统4通过管路连接，抽真空系统4由机械泵和油扩泵组成，也可由分子泵组成；立式纵向炉体2中部周围设置有纵向磁场装置3，纵向磁场装置3设置于磁场装置支架5上；磁场装置3的励磁线圈可采用通水铜管或超导线圈，磁场的中心区域能够形成纵向大于10厘米的均匀轴向磁场，且与炉体内部加热的温度均匀区重合。在专利实施过程中，首先，将设备各部分和控制电源联好控制线路，将被加工材料由下拉杆7推至预定工作位置；密封好设备，利用抽真空系统4抽真空至所需程度，炉内可以实现10³帕以上的高真空；然后，向立式纵向炉体2灌入氩气至材料所需的蒸汽压，通过热电阻元件加热并按程序升温，可实现从室温到1600°的按程序连续升温和控温。按程序通过磁场装置3施加静磁场，试样或产品的被加热位置位于静磁场的中心，轴向静磁场可保证产品位置区域的磁力线是平行的，静磁场强度大于0.5T，磁场装置可采用通水铜螺管或超导线；最后，停止保温和磁场，由下拉杆7下移将试样或产品下移至冷却腔7内，设备的下拉杆7可准确地将产品置于工作区域及退出炉体；试样或产品冷却后，按操作程序取出产品。

本领域内普通的技术人员的简单更改和替换都是本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种装备轴向静磁场的真空晶体生长设备，包含炉体上盖(1)、立式纵向炉体(2)，其特征在于，立式纵向炉体(2)由上盖板(1)和下盖板(6)部分密封；立式纵向炉体(2)内部的加热电源由上盖板的铜接头引入，炉体内部不同区间的测温热电偶分别由上盖板(1)、下盖板(6)预留接头分别引出；立式纵向炉体(2)下部与纵向炉体支架(9)连接；立式纵向炉体(2)的筒壁是通水冷却层，炉体内设置有加热电阻元件，炉体内筒壁和加热电阻元件之间设置有保温层；保温层的下部留有能容纳下拉杆(8)进出的管孔；立式纵向炉体(2)底部位置与抽真空系统(4)通过管路连接，抽真空系统(4)由机械泵和扩散泵组成。

2.根据权利要求1所述一种装备轴向静磁场的真空晶体生长设备，其特征在于，所述的立式纵向炉体(2)中部周围设置有纵向磁场装置(3)，纵向磁场装置(3)设置于磁场装置支架(5)上；磁场装置(3)的励磁线圈采用通水铜管或超导线圈，磁场的中心区域能够形成纵向大于10厘米的均匀轴向磁场。

3.根据权利要求2所述一种装备轴向静磁场的真空晶体生长设备，其特征在于，下盖板(6)和通水冷却室(7)相连。

4.根据权利要求3所述一种装备轴向静磁场的真空晶体生长设备，其特征在于，抽真空系统(4)由分子泵组成。

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