一种蓝宝石单晶炉用籽晶自动清洁系统的制作方法

    专利2022-07-11  125


    本实用新型涉及一种单晶炉用籽晶自动清洁系统,具体涉及一种单晶炉用的蓝宝石籽晶端面附着钨钼材料自动清洁系统。



    背景技术:

    蓝宝石的组成为氧化铝(al2o3),是由三个氧原子和两个铝原子以共价键结合而成,其晶体结构为六方晶格结构。它常被应用的切面有a-plane,c-plane及r-plane。由于蓝宝石的光学穿透带很宽,从近紫外光到中红外线都具有很好的透光性,因此被大量用在光学元件、红外装置、高强度镭射镜片材料及光罩材料上,它具有耐高温、抗腐蚀、高硬度、高透光性等特点,因此常被用来作为光电元件的材料,同时也成为工业中一种重要的基础材料。

    随着蓝宝石产品市场的持续发展,各应用领域对蓝宝石产品的质量要求不断提高,蓝宝石单晶需保持优秀的光学和力学性质、良好的稳定性和高度的一致性。各蓝宝石厂家逐渐由传统人工长晶向自动长晶过渡,提高自动化水平,以实现大批次生产高质量、均一性和稳定性良好的蓝宝石单晶,同时提高长晶效率、降低人工成本。但在单晶炉自动升温过程中,钨钼组件会产生大量挥发物质,附着在籽晶端面。因此,需要一种能够自动清洁籽晶端面的单晶炉控制系统。



    技术实现要素:

    本实用新型的目的在于提供一种可以在蓝宝石单晶炉升温后自动清洁籽晶端面的挥发物质,解决籽晶端面挥发物影响蓝宝石单晶炉自动长晶问题的蓝宝石单晶炉用籽晶自动清洁系统。

    本实用新型的目的是这样实现的,它包括微处理器、压力传感器、温度传感器、重量感应器、信号放大器、升降机构、滑动变阻器和旋转电机,压力传感器和温度传感器位于单晶炉内部,滑动变阻器的滑片安装于升降机构上,升降机构带动滑动变阻器的滑片移动,

    单晶炉炉体内固定安装电阻丝和接线柱;接线柱作为输出端,与微处理器输入端连接,重量感应器输出端通过信号放大器与微处理器输入端连接,压力传感器和温度传感器输出端与微处理器输入端连接,微处理器输出端分别与旋转电机和升降机构的输入端连接,升降机构与籽晶杆总成连接,旋转电机位于籽晶杆总成上端,与籽晶杆连接。

    本实用新型压力传感器、温度传感器和重量感应器对单晶炉内各项指标数据进行监测,将数据传输至微处理器。微处理器判断如监测数据符合长晶条件要求,则控制升降机构,将籽晶端面下降至原料液面下。升降机构下降过程中带动滑动变阻器,引起电阻变化,微处理器通过电阻变化值控制升降机构的升降位置和旋转电机的旋转角度,使籽晶在原料内反复升降和旋转,直至端面钨钼挥发物脱落。

    本实用新型还有这样一些特征:

    1.所述的重量感应器与信号放大器相连接,籽晶重量监测数据经信号放大器处理后传输至微处理器,提高了重量感应器监测数据的准确性。

    2.所述的单晶炉炉体上端设置有升降电机。

    本实用新型有益效果有:

    1.本实用新型通过精密监测单晶炉内各项环境数值,能够准确判断长晶条件,避免人工判断的误差。

    本实用新型通过自动清洁籽晶端面,能够保证标准统一,避免人工操作失误导致的晶体质量问题。

    附图说明

    图1为本实用新型组成结构示意图。

    具体实施方式

    下面结合附图对本实用新型进行详细说明:

    结合图1,本实施例主要由旋转电机1、升降机构2、重量感应器3、滑动变阻器4、微处理器5、信号放大器6、压力传感器7和温度传感器8组成。蓝宝石单晶炉升温后,通过压力传感器7、温度传感器8监测单晶炉内环境,监测数据传输至微处理器5。重量感应器3监测籽晶重量,监测数据通过信号放大器6处理后传输至微处理器5。微处理器5判断监测数据符合长晶条件标准,控制升降机构2下降。升降机构2下降带动滑动变阻器4的滑片移动,引起滑动变阻器4的电阻变化,微处理器5根据电阻值变化情况控制升降机构2的升降位置和旋转电机1的旋转角度,使籽晶端面在原料熔液中反复升降和旋转,直至籽晶端面附着的钨钼挥发物在高温环境和原料熔液的冲刷下脱落。重量感应器3监测籽晶重量下降至初始重量以下,将检测数值传递至微处理器5。微处理器5接收重量检测数值后,控制旋转电机1停止运行,并控制升降机构2上升,直至初始电阻值位置,自动清洁过程结束。

    以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所做的进一步详细说明,不能认定本实用新型的具体实施只限于这些说明。对于具有本实用新型所属领域基础知识的人员来讲,可以很容易对本实用新型进行变更和修改,这些变更和修改都应当视为属于本实用新型所提交的权利要求书确定的专利保护范围。


    技术特征:

    1.一种蓝宝石单晶炉用籽晶自动清洁系统,其特征在于它包括微处理器、压力传感器、温度传感器、重量感应器、信号放大器、升降机构、滑动变阻器和旋转电机,压力传感器和温度传感器位于单晶炉内部,滑动变阻器包括滑片、电阻丝和接线柱,电阻丝和接线柱安装于单晶炉炉体固定部位,接线柱作为输出端与微处理器输入端连接,滑片安装于升降机构上,升降机构带动滑动变阻器的滑片移动;重量感应器输出端通过信号放大器与微处理器输入端连接,压力传感器和温度传感器输出端与微处理器输入端连接,微处理器输出端分别与旋转电机和升降机构的输入端连接,升降机构与籽晶杆总成连接,旋转电机位于籽晶杆总成上端,与籽晶杆连接。

    技术总结
    本实用新型涉及一种蓝宝石单晶炉用籽晶自动清洁系统,该系统主要由微处理器、温度传感器、压力传感器、重量感应器、信号放大器、升降机构、滑动变阻器和旋转电机组成。温度传感器、压力传感器的输出端与微处理器的输入端连接;重量感应器输出端通过信号放大器与微处理器的输入端连接;微处理器输出端与旋转电机和升降机构连接。本实用新型通过温度传感器、压力传感器和重量感应器采集数据,微处理器接收数据后对旋转电机和升降机构进行控制,并通过电阻值的变化定位升降机构的升降位置,使蓝宝石单晶炉自动对籽晶端面附着的钨钼挥发物进行清洁。

    技术研发人员:左洪波;杨鑫宏;李铁;崔宝龙
    受保护的技术使用者:哈尔滨奥瑞德光电技术有限公司
    技术研发日:2020.03.24
    技术公布日:2021.03.12

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