CN205839192U - 一种九点供电式蓝宝石单晶生长炉鸟笼式发热体 - Google Patents
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Abstract
一种九点供电式蓝宝石单晶生长炉鸟笼式发热体，发热体有24‑54根直径5‑10mm呈倒门字形的钨杆，其分为6组，每组4‑9根合为一束，两束钨杆又并列成一对钨杆束，每对钨杆束一端分别与相邻的两个单汇流排相连，另一端又与同一个双汇流排相连，所述3个双汇流排与6个单汇流排构成一个彼此不相连且在同一个平面上的环形结构，其内径大于电阻炉内坩埚外径，其外径小于炉内隔热保温体内径，在上述单、双汇流排上各设一根下端与其垂直相连的短柱即引出电极，它们与供电电源输出端相连。由于本实用新型可使炉内径向温场分布均匀，可直接生长C向蓝宝石单晶，使晶锭出材率由现在的不足40％提高到45‑50％，从而降低蓝宝石单晶的生产成本。
Description
技术领域 本实用新型涉及一种制备人造宝石的电阻炉，特别是它的发热体。
背景技术 目前，人造蓝宝石单晶的制备方法主要有:直拉法(Czochralskimethod)、凯氏长晶法(Kyropoulos method)(也称:泡生法)、导膜法及热交换法等,这些方法都需要在真空和高温条件下将高纯氧化铝原料熔化，而获得高温的手段都是采用电阻炉加热，电阻炉内具有加热作用的部分为发热体，该发热体的结构形式有网片式和鸟笼式两种，其中，鸟笼式发热体是由24-54根直径5-10mm呈倒门字形的钨杆并联而成，每根钨杆的两端分别与两个半圆形的汇流排相连，每个汇流排各有一个引出端，由此2点向发热体供电。这种供电方式的主要缺陷是：发热体每根钨杆相对于供电端的等效电阻偏差大，径向温场分布不均匀，容易产生粘锅现象，更主要的是在晶体生长方向的选择上，只能选择对径向温场分布要求不高的A向或M向生长方式，若直接生长C向蓝宝石，则工艺成功率偏低，难以大批量生产。
发明内容 本实用新型的目的在于提供一种径向温场分布均匀且能直接大批量生长C向蓝宝石的9点供电的蓝宝石单晶生长炉鸟笼式发热体。
鸟笼式发热体主要包括：钨杆、汇流排和引出电极。其中，发热体有24-54根直径5-10mm呈倒门字形的钨杆，其分为6组，每组4-9根合为一束，两束钨杆又并列成一对钨杆束，每对钨杆束一端分别与相邻的两个单汇流排(所述单汇流排仅连有一束钨杆)相连，另一端又与同一个双汇流排(所述双汇流排上连有两束钨杆)相连，所述3个双汇流排与6个单汇流排构成一个彼此不相连且在同一个平面上的环形结构，其内径大于电阻炉内坩埚外径，其外径小于炉内隔热保温体内径。在上述单、双汇流排上各设一根下端与其垂直相连的短柱即引出电极，它们与供电电源输出端相连。于是每对钨杆束的两端一端分别单独供电，另一端则合在一起供电，这样3对钨杆束就形成9点供电模式，每对钨杆束采用独立的直流电源或交流电源供电，可独立调节每对钨杆束的供电功率，给炉内径向温场提供一个微调手段，使径向温场分布更加均匀。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点：
1、可使鸟笼式发热体每根钨杆通过的电流趋于相等，使径向温场等温线分布趋于同心圆，进而解决晶体生长过程产生粘锅的问题。
2、在蓝宝石应用领域，C向生长的蓝宝石晶锭出材率要比其它生长方向的蓝宝石出材率高，由于本实用新型可使炉内径向温场分布均匀，可直接生长C向蓝宝石单晶，使晶锭出材率由现在的不足40％提高到45-50％，从而降低蓝宝石单晶的生产成本。
附图说明
图1是本实用新型的立体示意简图。
图2是本实用新型的主视示意简图。
图3是本实用新型的俯视示意简图。
具体实施方式
在图1、图2和图3所示的9点供电的蓝宝石单晶生长炉鸟笼式发热体示意简图中，鸟笼式发热体主要包括：钨杆1、汇流排2、3和引出电极4。其中，发热体有42根直径5.5mm呈倒门字形的钨杆，其分为6组，每组7根合为一束，两束钨杆又并列成一对钨杆束，每对钨杆束一端分别与相邻的两个单汇流排2相连，另一端又同与一个双汇流排3相连，所述3个双汇流排与6个单汇流排构成一个彼此不相连且在同一个平面上的环形结构，其内径大于电阻炉内坩埚外径20mm，其外径小于炉内隔热保温体内径40mm。在上述单、双汇流排上各设一根下端与其垂直相连的短柱即引出电极，它们与供电电源输出端相连。于是每对钨杆束的两端一端分别单独供电，另一端则合在一起供电，这样3对钨杆束就形成9点供电模式，每对钨杆束分别采用独立的交流电源供电，每对钨杆束的等效电阻为3-4mΩ，可为生长炉内提供70-90KW的加热功率。
Claims (2)
1.一种九点供电式蓝宝石单晶生长炉鸟笼式发热体，发热体有24-54根直径5-10mm呈倒门字形的钨杆，其特征在于：所述钨杆分为6组，每组4-9根合为一束，两束钨杆又并列成一对钨杆束，每对钨杆束一端分别与相邻的两个单汇流排相连，另一端又与同一个双汇流排相连，所述3个双汇流排与6个单汇流排构成一个彼此不相连且在同一个平面上的环形结构，其内径大于电阻炉内坩埚外径，其外径小于炉内隔热保温体内径，在上述单、双汇流排上各设一根下端与其垂直相连的短柱即引出电极，它们与供电电源输出端相连。
2.根据权利要求1所述的九点供电式蓝宝石单晶生长炉鸟笼式发热体，其特征在于：每对钨杆束采用独立的直流电源或交流电源供电。
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