CN203820917U - 一种单晶炉永磁场位置调整装置 - Google Patents

Abstract

一种单晶炉电磁场强度监测装置，其技术方案是，所述装置设置在单晶炉外的电磁磁极处，所述装置包括壳体、吸力杆、吸力杆支撑架、牵引绳、回位弹簧和拉力表，壳体设有一开放面，该开放面固接电磁磁极，吸力杆支撑架固定在壳体内，吸力杆位于吸力杆支撑架上、可相对吸力杆支撑架横向移动，吸力杆的一端接近电磁磁极、另一端接近壳体端壁，吸力杆的接近壳体端壁端经回位弹簧与壳体连接，所述拉力表位于壳体外部的上侧，所述牵引绳穿过壳体将拉力表的测力端与吸力杆的接近壳体端壁端连接。本实用新型结构简单，易于实施，可在单晶炉工作状态直观反映炉内磁场强度变化，为现场调控提供依据。

Description

一种单晶炉永磁场位置调整装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于单晶炉的永磁场，特别是单晶炉永磁场位置调整装置。 

背景技术

为提高单晶硅的拉晶质量，目前有一种方法是在直拉单晶硅的单晶炉外设置磁场，使磁力线从单晶炉中穿过，通过磁场作用使溶硅减小对流，掺杂的元素分布均匀，改善单晶硅径向电阻率不均匀性，降低单晶棒中有害杂质的含量。在单晶炉外设置的磁场包括电磁场和永磁场，电磁场的磁场强度连续可调，但结构复杂，耗电、耗水量大，噪音大，生产成本高，维护要求高。永磁场是在单晶炉外设置永磁铁，永磁场节省电力和设备投资，生产成本低，且易于维护，无噪音污染，但永磁铁的磁场强度不可调。目前，单晶炉外设置的永磁铁位置是固定的，这种普通结构存有下述问题：1.单晶炉在化料阶段要依靠对流传递能量，而在磁场作用下减小了对流，因此导致化料时间延长，降低了生产效率，换言之，单晶炉在化料阶段需避免磁场介入；2.根据磁场特点，永磁场的中心位置磁力线是平行的，在拉单晶阶段，理想状态是永磁场的中心与结晶的前沿位置对应，随着拉晶过程的进行，结晶的前沿位置变化，因此若磁场中心位置可以随之改变，则可以得到最佳的磁场效果。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种可以根据单晶炉工作状态实现永磁铁位置上下及前后变化的单晶炉永磁场位置调整装置。 

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的： 

一种单晶炉永磁场位置调整装置，它包括对称设置在单晶炉两侧由永磁铁构成的磁极，特别之处是：所述装置设有前后调整结构和竖直调整结构，所述前后调整结构包括底座，底座为“凹”形，底座下部设有导轮，所述竖直调整结构包括对称设置在底座上的两支柱和两组上下顶丝，各支柱两端分别设有上支撑臂、下支撑臂，其中上支撑臂与上顶丝螺旋连接，下支撑臂与下顶丝螺旋连接，各磁极两端由一组上、下顶丝夹持，上、下顶丝分别由各传动组件驱动转动。

上述单晶炉永磁场位置调整装置，所述各传动组件包括立轴，立轴竖直设置在底座上，立轴上下两端分别设有两主动齿轮，两主动齿轮分别经两惰轮传动连接两从动齿轮，两从动齿轮分别安装在上、下顶丝上、与上下顶丝同步转动。 

上述单晶炉永磁场位置调整装置，所述各支柱的侧面设有滑槽，所述各磁极的外侧分别位于各滑槽内、与滑槽滑动配合。 

上述单晶炉永磁场位置调整装置，所述各立轴上部设有操作手轮，所述各支柱上设有标尺。 

上述单晶炉永磁场位置调整装置，所述前后调整结构还设有两条导轨，所述底座下部两侧各设有两个导轮，底座两侧的导轮分别位于各条导轨上。 

上述单晶炉永磁场位置调整装置，所述一导轮与驱动电机传动连接。 

本实用新型针对解决设置单晶炉外的永磁铁位置调整问题进行了改进，设计了一种单晶炉永磁场位置调整装置。所述装置包括前后调整结构和竖直调整结构，其中前后调整结构可实现磁极相对单晶炉前后位置的变化，以在单晶炉化料阶段，磁极产生的磁场避开单晶炉的位置，避免因磁场作用而导致化料时间延长，而在拉单晶阶段磁极产生的磁场对应单晶炉的位置；所述上下调整结构可实现磁极上下位置的变化，以便在拉单晶阶段，精确调整磁场施加于单晶炉体上的位置，使磁极中心与结晶的前沿位置匹配对应，改善成晶界面处的成晶环境，得到磁极施加在单晶炉体上最好的磁场效果。 

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。 

图1是本实用新型的结构示意图； 

图2是图1的俯视图。

图中各标号清单为：1、导轨，2、导轮，3、驱动电机，4、底座，5、下支撑臂，6、立轴，7、支柱， 8、标尺，9、滑槽，10、上支撑臂，11、主动齿轮，12、操作手轮，13、惰轮，14、上顶丝，15、从动齿轮，16、磁极，17、单晶炉，18、下顶丝。 

具体实施方式

参看图1、图2，单晶炉17两侧对称设置由永磁铁构成的磁极16，为实现磁极位置可调，本实用新型设置了前后调整结构和竖直调整结构。所述前后调整结构用于实现磁极相对单晶炉前后位置的调整。前后调整结构包括底座4，底座为“凹”形，在底座下部设有导轮2，前后调整结构还设有两条导轨1，底座下部两侧各设有两个导轮，底座两侧的导轮分别位于各条导轨上，其中一个导轮与驱动电机3传动连接。前后调整结构工作时，启动电机，电机带动导轮在导轨上运行，根据单晶炉工作状态改变磁极相对单晶炉的前后位置，使单晶炉化料阶段磁极移出单晶炉，单晶炉拉晶阶段磁极移动到图2所示的与单晶炉对应的位置。 

仍参看图1、图2，竖直调整结构由两套相同的机构组成，竖直调整结构包括对称设置在底座上的两支柱7，各支柱两端分别设有上支撑臂10、下支撑臂5，其中上顶丝14穿过上支撑臂与其螺旋连接，下顶丝18穿过下支撑臂与其螺旋连接，各磁极16的两端分别由一组上、下顶丝夹持，上、下顶丝的旋转运动由各传动组件驱动。所述各支柱7的侧面设有滑槽9，各磁极16的外侧分别位于各滑槽内、与滑槽滑动配合。所述各传动组件包括立轴6，立轴竖直设置在底座上，立轴上部设有操作手轮12，转动操作手轮立轴即旋转。在立轴的上下两端分别设有两主动齿轮11，两主动齿轮分别经两惰轮13传动连接两从动齿轮15，两从动齿轮分别固定安装在上顶丝14、下顶丝18上。竖直调整机构的工作过程如下，转动操作手轮12，立轴6转动，立轴带动上下两个主动齿轮11同步转动，两主动齿轮经惰轮13带动上下两个从动齿轮15转动，上下两从动齿轮分别带动上顶丝14、下顶丝18转动并直线运动，驱动磁极16沿滑槽9向上或向下移动，从而改变磁极的上下位置。为了保证两磁极的上下位置统一精确调整，在各支柱上分别设有标尺8。利用竖直调整结构向上或向下调整磁极位置，可使磁极中心与结晶的前沿位置匹配对应，改善成晶界面处的成晶环境，得到磁极施加在单晶炉体上最好的磁场效果。 

Claims (6)

1.一种单晶炉永磁场位置调整装置，它包括对称设置在单晶炉两侧由永磁铁构成的磁极（16），其特征在于：所述装置设有前后调整结构和竖直调整结构，所述前后调整结构包括底座（4），底座为“凹”形，底座下部设有导轮（2）；所述竖直调整结构包括对称设置在底座上的两支柱（7）和两组上下顶丝，各支柱两端分别设有上支撑臂（10）、下支撑臂（5），其中上支撑臂与上顶丝（14）螺旋连接，下支撑臂与下顶丝（18）螺旋连接，各磁极（16）两端由一组上、下顶丝夹持，上、下顶丝分别由各传动组件驱动转动。

2.根据权利要求1所述的单晶炉永磁场位置调整装置，其特征在于，所述各传动组件包括立轴（6），立轴竖直设置在底座上，立轴上下两端分别设有两主动齿轮（11），两主动齿轮分别经两惰轮（13）传动连接两从动齿轮（15），两从动齿轮分别安装在上、下顶丝上、与上下顶丝同步转动。

3.根据权利要求2所述的单晶炉永磁场位置调整装置，其特征在于，所述各支柱（7）的侧面设有滑槽（9），所述各磁极的外侧分别位于各滑槽内、与滑槽滑动配合。

4.根据权利要求3所述的单晶炉永磁场位置调整装置，其特征在于，所述各立轴（6）上部设有操作手轮（12），所述各支柱上设有标尺（8）。

5.根据权利要求4所述的单晶炉永磁场位置调整装置，其特征在于，所述前后调整结构还设有两条导轨（1），所述底座下部两侧各设有两个导轮，底座两侧的导轮分别位于各条导轨上。

6.根据权利要求5所述的单晶炉永磁场位置调整装置，其特征在于，所述一导轮与驱动电机（3）传动连接。