CN204455353U - 一种泡生法蓝宝石晶体炉的可变焦观察窗口 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种泡生法蓝宝石晶体炉的可变焦观察窗口，包括起容纳作用的套筒（1），所述的套筒（1）焊接在炉盖（7）的开口上，在所述的套筒（1）的顶端设置曲面观察窗（2），所述的曲面观察窗（2）下面设置变焦系统（3），调节所述的变焦系统（3）可将引晶中的蓝宝石晶体生长情况通过所述的曲面观察镜（2）清晰的放大，所述的变焦系统（3）的下端设置密封件，所述的密封件包括平面石英玻璃（4）和橡胶圈（5），所述的曲面观察窗（2）设置为具有放大功能的凸面镜，所述的变焦系统（3）设置调节焦距的变焦环（6）。采用该方案能获得更佳的肉眼观察效果，从而提高引晶的成功率。

Description

一种泡生法蓝宝石晶体炉的可变焦观察窗口

技术领域

本实用新型涉及泡生法蓝宝石晶体生长技术领域，尤其涉及一种泡生法蓝宝石晶体炉的可变焦观察窗口，同时可适用于其他相似领域。

背景技术

蓝宝石又称白宝石，是世界上硬度仅次于金刚石的晶体材料，由于具有高声速、耐高温、抗腐蚀、高硬度、高透光性、熔点高（2045℃）等优良的物理、机械、化学及红外透光性能，一直是微电子、航空航天、军工等领域急需的材料，凭借其极高的强度、硬度、红外透过性能和抗热冲击性能。该材料在光学窗口、半导体照明、微波器件等领域都有广泛的应用，已成为用量仅次于硅单晶的一种功能晶体材料。尤其是光学级大尺寸蓝宝石材料，由于其具有性能稳定、市场需求量大、综合利用率及产品附加值高等特点，成为近年国内外研究开发和产业化热点。蓝宝石晶体的生长方法很多，但只有泡生法才能获得缺陷和应力少的大尺寸高光学质量的蓝宝石晶体，目前70%的蓝宝石材料是由泡生法制造的。

泡生法蓝宝石晶体制造的一般过程是将一根受冷的籽晶与熔体接触，如果界面的温度低于凝固点，则籽晶开始生长，为了使晶体不断长大，就需要逐渐降低熔体的温度，同时旋转晶体，以改善熔体的温度分布。也可以缓慢的（或分阶段的）上提晶体，以扩大散热面。晶体在生长过程中或生长结束时不与坩埚壁接触，这就大大减少了晶体的应力。不过，当晶体与剩余的熔体脱离时，通常会产生较大的热冲击。

    泡生法蓝宝石晶体制造包括化料、引晶、放肩、等径及脱锅、退火等过程。由于生长温度高达2100度，蓝宝石晶体生长过程的控制目前还只能目测，尤其是最关键的引晶过程，全过程长达12小时，且都需要肉眼通过观察窗口对过程进行监控。一般蓝宝石炉的观察窗口是一个厚度在20左右的石英玻璃平整圆片，由于观察口距离液面较高，很难清楚的看到晶体生长的情况，对晶体的成品率有极大的影响。如果观察窗口能具有一定的放大功能，那么就能更清楚的观察到晶体生长中的细节。

发明内容

（一）要解决的技术问题

    本专利设计了一种泡生法蓝宝石晶体炉的可变焦观察窗口，该窗口采用具有放大功能的凸面镜替代传统的平面镜，因此在肉眼观察蓝宝石晶体生长情况时能更获得更有效的信息，同时为保证不同引晶人员获得所需的信息，配置一个可调焦的变焦系统，从而提高成像的质量，保证了引晶的成功率。

（二）技术方案

为达到上述目的，本专利提供了一种泡生法蓝宝石晶体炉的可变焦观察窗口，包括起容纳作用的套筒1，所述的套筒1焊接在炉盖7的开口上，在所述的套筒1的顶端设置曲面观察窗2，所述的曲面观察窗2下面设置变焦系统3，调节所述的变焦系统3可将引晶中的蓝宝石晶体生长情况通过所述的曲面观察镜2清晰的放大，所述的变焦系统3的下端设置密封件，所述的密封件包括平面石英玻璃4和橡胶圈5。

所述的曲面观察窗2设置为具有放大功能的凸面镜。

所述的变焦系统3设置调节焦距的变焦环6。

（三）有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

1、本专利提供的曲面观察窗口结构，采用具有放大功能的凸面镜替代传统的平面镜，因此能使肉眼获得到更详细的蓝宝石晶体生长区域情况，从而提高引晶过程的成功率。

2、本专利提供的曲面观察窗口结构，曲面窗口配置在变焦系统中，可以随时调节成像的距离，保证不同引晶人员都能获得最佳的成像效果。

附图说明

图1为可变焦观察窗口的外形示意图；

图2为可变焦观察窗口的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本实用新型作进一步展开说明，但需要指出的是，本实用新型所要求保护的结构并不限于实施例及说明书附图中的具体结构。对于本领域普通技术人员可以推知的其他结构形式，亦属于本发明所要求保护的范围之内。

参阅图1-2，一种泡生法蓝宝石晶体炉的可变焦观察窗口，包括起容纳作用的套筒1，所述的套筒1焊接在炉盖7的开口上，在所述的套筒1的顶端设置曲面观察窗2，所述的曲面观察窗2设置为具有放大功能的凸面镜，通过所述的曲面观察窗2，操作人员可以观察蓝宝石晶体的生长情况。

所述的曲面观察窗2下面设置变焦系统3，所述的变焦系统3设置调节焦距的变焦环6。调节所述的变焦系统3的焦距，可将引晶中的蓝宝石晶体生长情况通过所述的曲面观察镜2清晰的放大，使肉眼获得到更详细的蓝宝石晶体生长区域情况，从而提高引晶过程的成功率。

所述的变焦系统3的下端设置密封件，所述的密封件包括平面石英玻璃4和橡胶圈5，这样能不破坏真空密封，保证蓝宝石晶体的生长。

在一个实施例中，进行了10炉蓝宝石晶体生长，结果表明成像效果可放大2-3倍，在引晶中能清楚发现蓝宝石晶体的形状和外部毛刺等曲线，从而及时对工艺进行提高，有效增加了引晶的成功率减少了引晶人员的工作强度。

Claims (3)

1.一种泡生法蓝宝石晶体炉的可变焦观察窗口，包括起容纳作用的套筒（1），所述的套筒（1）焊接在炉盖（7）的开口上，其特征在于：在所述的套筒（1）的顶端设置曲面观察窗（2），所述的曲面观察窗（2）下面设置变焦系统（3），调节所述的变焦系统（3）可将引晶中的蓝宝石晶体生长情况通过所述的曲面观察镜（2）清晰的放大，所述的变焦系统（3）的下端设置密封件，所述的密封件包括平面石英玻璃（4）和橡胶圈（5）。

2.如权利要求1所述的一种泡生法蓝宝石晶体炉的可变焦观察窗口，其特征在于：所述的曲面观察窗（2）设置为具有放大功能的凸面镜。

3.如权利要求1所述的一种泡生法蓝宝石晶体炉的可变焦观察窗口，其特征在于：所述的变焦系统（3）设置调节焦距的变焦环（6）。