CN219363872U - 高浓度无散射掺铒钇铝石榴石晶体生产温场结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开高浓度无散射掺铒钇铝石榴石晶体生产温场结构，其包括坩埚，坩埚的外围设有保温层，保温层外围具有加热结构，加热结构包括多个环状并沿竖直方向依序套设在保温层外围的加热器，相邻两个加热器之间设置有隔层各加热器对应区域的坩埚外壁上设有测温的温度传感器，各温度传感器分别与温控器电连接，温控器还与各加热器电连接，通过温度传感器的温度反馈来调节对应加热器的输出功率；坩埚的顶部开口处设有覆盖在其上方的弧形反射屏，弧形反射屏的中心位置留有操作孔。本实用新型能够实现坩内部的温度梯度调节，减小温度波动引起晶体生长速率的波动，从而抑制散射缺陷的生成，实现无散射、低损耗、高品质掺铒钇铝石榴石晶体生长。
Description
技术领域
本实用新型涉及掺铒钇铝石榴石晶体生产技术领域，尤其涉及高浓度无散射掺铒钇铝石榴石晶体生产温场结构。
背景技术
无散射高质量的掺铒钇铝石榴石晶体（Er:YAG）在医疗领域有比较广的应用，但是现有的应用于掺铒钇铝石榴石晶体生长温场结构无法实现温度梯度的调节，因此Er:YAG激光晶体存在严重的散射问题，达不到医疗用激光晶体的质量要求。
发明内容
为克服现有技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种高浓度无散射掺铒钇铝石榴石晶体生产温场结构，实现无散射、低损耗、高品质掺铒钇铝石榴石晶体生长。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
高浓度无散射掺铒钇铝石榴石晶体生产温场结构，包括坩埚，坩埚的外围设有保温层，保温层外围具有加热结构，所述加热结构包括多个环状并沿竖直方向依序套设在保温层外围的加热器，相邻两个加热器之间设置有隔层各加热器对应区域的坩埚外壁上设有测温的温度传感器，各温度传感器分别与温控器电连接，所述温控器还与各加热器电连接，通过温度传感器的温度反馈来调节对应加热器的输出功率；所述坩埚的顶部开口处设有覆盖在其上方的弧形反射屏，弧形反射屏的中心位置留有操作孔。
进一步的，所述弧形反射屏包括内屏和外屏，内屏和外屏之间留有空隙。
进一步的，所述内屏和外屏均采用氧化锆材料成型。
进一步的，所述保温层包括内保温层、中间保温层和外保温层。
进一步的，所述内保温层采用氧化锆材料成型，中间保温层采用氧化锆砂材料成型，外保温层采用石英材料成型。
进一步的，所述温度传感器为热电偶。
进一步的，所述坩埚为铱金坩埚。
本实用新型采用以上技术方案，具有以下有益技术效果：通过设置多段环状的加热器，实现多段式控温，从而能够对坩埚内部的轴向温度梯度进行调节，同时在坩埚顶部设置反射屏，用于来反射坩埚和晶体辐射出来的热量实现对坩埚内部的径向温度梯度的自调节。即本实用新型能够实现坩内部的温度梯度调节，减小温度波动引起晶体生长速率的波动，从而抑制散射缺陷的生成，实现无散射、低损耗、高品质掺铒钇铝石榴石晶体生长。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明；
图1为本实用新型的示意图。
实施方式
如图1所示，本实用新型高浓度无散射掺铒钇铝石榴石晶体生产温场结构，包括坩埚1，坩埚1的外围设有保温层2。保温层2外围具有加热结构3，加热结构3包括多个环状并沿竖直方向依序套设在保温层2外围的加热器31，相邻两个加热器31之间设置有隔层32，隔层32的作用是避免相邻两个加热器互相影响，各加热器31对应区域的坩埚1外壁上设有测温的温度传感器33（采用常用的热电偶），各温度传感器33分别与温控器电连接，温控器还与各加热器31电连接，通过温度传感器33的温度反馈来调节对应加热器31的输出功率。
本实用新型中的加热器31可以采用本领域常见的射频感应加热方式来对坩埚1进行加热，为了达到感应加热的效果，坩埚1为铱金坩埚1。
坩埚1的顶部开口处设有覆盖在其上方的弧形反射屏4，弧形反射屏4的中心位置留有操作孔。弧形反射屏4包括内屏和外屏，内屏和外屏之间留有空隙，内屏和外屏均采用氧化锆材料成型。通过将弧形反射屏4设计成内部具有间隙的双层结构，其目的是防止晶体生长过程中反射屏在高温下裂开而引起外界环境气流直接作用于晶体，导致晶体热应力增大。
对于保温层2来说，通过在其内部放置坩埚1，来为晶体生长提供稳定的温度环境，减少环境温度的影响，增加热传导，可以抑制掺铒钇铝石榴石晶体散射缺陷的生成。该保温层2包括：由内至外顺次套装的内保温层21、中间保温层22、外保温层23。其中，内保温层21的材质为氧化锆，中间保温层22的材质为氧化锆砂，外保温层23的材质为石英。通过设置氧化锆材质的内保温层21，能够为弧形反射屏4提供良好的支撑；通过设置氧化锆砂材质的中间保温层22，能够提供良好的保温，同时降低功耗。通过设置石英材质的外保温层23，以固定氧化锆砂材质的中间保温层2。
本实用新型的工作原理：将加热结构3设计成多段环状的加热器31，通过温度传感器33检测各加热器31对应区域的温度并反馈至温控器，温度控制器按照设置的各位置点的温度进行精确加热控温，实现多段式控温，从而能够对坩埚1内部的轴向温度梯度进行调节；本实用新型中的反射屏能有效反射坩埚1和晶体辐射出来的热量实现对坩埚1内部的径向温度梯度实现自调节。总之，本实用新型能够实现坩埚1内部温度梯度调节，减小温度波动引起晶体生长速率的波动，减少掺铒钇铝石榴石晶体生长过程中的开裂和散射缺陷。
上面结合附图对本实用新型的实施加以描述，但是本实用新型不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式是示意性而不是加以局限本实用新型，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (7)
1.高浓度无散射掺铒钇铝石榴石晶体生产温场结构，包括坩埚，坩埚的外围设有保温层，保温层外围具有加热结构，其特征在于：所述加热结构包括多个环状并沿竖直方向依序套设在保温层外围的加热器，相邻两个加热器之间设置有隔层各加热器对应区域的坩埚外壁上设有测温的温度传感器，各温度传感器分别与温控器电连接，所述温控器还与各加热器电连接，通过温度传感器的温度反馈来调节对应加热器的输出功率；所述坩埚的顶部开口处设有覆盖在其上方的弧形反射屏，弧形反射屏的中心位置留有操作孔。
2.根据权利要求1所述的高浓度无散射掺铒钇铝石榴石晶体生产温场结构，其特征在于：所述弧形反射屏包括内屏和外屏，内屏和外屏之间留有空隙。
3.根据权利要求2所述的高浓度无散射掺铒钇铝石榴石晶体生产温场结构，其特征在于：所述内屏和外屏均采用氧化锆材料成型。
4.根据权利要求1所述的高浓度无散射掺铒钇铝石榴石晶体生产温场结构，其特征在于：所述保温层包括内保温层、中间保温层和外保温层。
5.根据权利要求4所述的高浓度无散射掺铒钇铝石榴石晶体生产温场结构，其特征在于：所述内保温层采用氧化锆材料成型，中间保温层采用氧化锆砂材料成型，外保温层采用石英材料成型。
6.根据权利要求1所述的高浓度无散射掺铒钇铝石榴石晶体生产温场结构，其特征在于：所述温度传感器为热电偶。
7.根据权利要求1所述的高浓度无散射掺铒钇铝石榴石晶体生产温场结构，其特征在于：所述坩埚为铱金坩埚。
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2023
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