[實(shí)用新型]一種泡生法藍(lán)寶石生長爐的多電極加熱體結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520114533.2
• 申請(qǐng)日: 2015-02-24
• 公開（公告）號(hào): CN204491029U
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉瑜;邢明;陳曉玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州晶一智能科技有限公司
• 主分類號(hào): C30B17/00
• 分類號(hào): C30B17/00;C30B29/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及泡生法藍(lán)寶石晶體生長技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種泡生法藍(lán)寶石生長爐的多電極加熱體結(jié)構(gòu)，同時(shí)可適用于其他相似領(lǐng)域。

背景技術(shù)

藍(lán)寶石又稱白寶石，是世界上硬度僅次于金剛石的晶體材料，由于具有高聲速、耐高溫、抗腐蝕、高硬度、高透光性、熔點(diǎn)高（2045℃）等優(yōu)良的物理、機(jī)械、化學(xué)及紅外透光性能，一直是微電子、航空航天、軍工等領(lǐng)域急需的材料，憑借其極高的強(qiáng)度、硬度、紅外透過性能和抗熱沖擊性能。該材料在光學(xué)窗口、半導(dǎo)體照明、微波器件等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，已成為用量僅次于硅單晶的一種功能晶體材料。尤其是光學(xué)級(jí)大尺寸藍(lán)寶石材料，由于其具有性能穩(wěn)定、市場(chǎng)需求量大、綜合利用率及產(chǎn)品附加值高等特點(diǎn)，成為近年國內(nèi)外研究開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化熱點(diǎn)。藍(lán)寶石晶體的生長方法很多，但只有泡生法才能獲得缺陷和應(yīng)力少的大尺寸高光學(xué)質(zhì)量的藍(lán)寶石晶體，目前70%的藍(lán)寶石材料是由泡生法制造的。

泡生法藍(lán)寶石晶體生長設(shè)備包括爐體、加熱體、控制系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)及動(dòng)力系統(tǒng)。其中的加熱體是提供高溫的熱場(chǎng)，目前的泡生法藍(lán)寶石設(shè)備都是雙電極結(jié)構(gòu)加熱體，整個(gè)熱場(chǎng)通過這對(duì)電極提供電源，由于材料及結(jié)構(gòu)上不可能達(dá)到絕對(duì)的一致性，因此所產(chǎn)生的熱場(chǎng)也會(huì)存在不對(duì)稱的問題。

發(fā)明內(nèi)容

（一）要解決的技術(shù)問題

????本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種泡生法藍(lán)寶石生長爐的多電極加熱體結(jié)構(gòu)，采用了四個(gè)電極，中間通過U形鎢桿進(jìn)行連接而組裝成一個(gè)完整的發(fā)熱體，為加熱控制提供靈活性。

（二）技術(shù)方案

??為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種泡生法藍(lán)寶石生長爐的多電極加熱體結(jié)構(gòu)，設(shè)置電極和鎢桿，所述的電極設(shè)置四個(gè)，并分為兩個(gè)電極組，所述的電極組中的電極分別連接外部供電的正負(fù)極，設(shè)置鎢桿有2N根，并等分為兩組，所述的電極均勻設(shè)置N個(gè)圓孔，所述的鎢桿通過所述的圓孔與所述的電極連接而組裝成發(fā)熱體，其中，N為大于零的數(shù)。

所述的電極的材料設(shè)置為高導(dǎo)電的黃銅，4個(gè)電極90度間隔均勻分布，相互絕緣，所述的電極組交叉設(shè)置。

所述的鎢桿設(shè)置為U形，每根鎢桿的兩頭分別與所述的電極的對(duì)應(yīng)圓孔緊密配合。

（三）有益效果

從上述技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

1、采用了四個(gè)電極，中間通過U形鎢桿進(jìn)行連接而組裝成一個(gè)完整的發(fā)熱體，通過發(fā)熱體生成高溫?zé)釄?chǎng)；

2、四個(gè)電極設(shè)置為兩組，獨(dú)立控制，通過功率參數(shù)配置可以彌補(bǔ)結(jié)構(gòu)及材料因素引起的熱場(chǎng)不均勻性缺陷。

附圖說明

圖1為多電極加熱體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為多電極加熱體結(jié)構(gòu)的俯視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步展開說明，但需要指出的是，本實(shí)用新型所要求保護(hù)的結(jié)構(gòu)并不限于實(shí)施例及說明書附圖中的具體結(jié)構(gòu)。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以推知的其他結(jié)構(gòu)形式，亦屬于本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。

請(qǐng)參閱圖1-2，一種泡生法藍(lán)寶石生長爐的多電極加熱體結(jié)構(gòu)，設(shè)置電極1和鎢桿2，所述的電極1和鎢桿2組成加熱體，所述的加熱體生成高溫的熱場(chǎng)。所述的熱場(chǎng)的特性對(duì)于藍(lán)寶石晶體的生長具有決定性的作用。

所述的電極1的材料設(shè)置為高導(dǎo)電的黃銅，數(shù)量設(shè)置為四個(gè)，分別為Ⅰ組電極和Ⅱ組電極，兩組相互交叉設(shè)置；Ⅰ組電極中的兩個(gè)電極分別連接外部電源的正負(fù)極，組成一個(gè)方向的熱場(chǎng)；Ⅱ組電極中的兩個(gè)電極分別連接外部電源的正負(fù)極，組成另一個(gè)方向的熱場(chǎng)。所述的電極1呈90度間隔均勻分布，相互絕緣。

設(shè)置所述的鎢桿2有2N根，N為大于零的數(shù)，并等分為兩組。所述的電極1上均勻設(shè)置N個(gè)圓孔。所述的鎢桿2設(shè)置為U形，每根鎢桿2的兩頭分別與Ⅰ組電極或者Ⅱ組電極中的兩個(gè)電極上的對(duì)應(yīng)圓孔緊密配合，所述的鎢桿2成為連接所述的電極1之間的負(fù)載。

綜上所述，本發(fā)明采用了四個(gè)電極，中間通過U形鎢桿進(jìn)行連接而組裝成一個(gè)完整的發(fā)熱體，并且四個(gè)電極設(shè)置為兩組，獨(dú)立控制，通過功率參數(shù)配置可以彌補(bǔ)結(jié)構(gòu)及材料因素引起的熱場(chǎng)不均勻性缺陷。在一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)行了10爐熱場(chǎng)的測(cè)量，結(jié)果表明該發(fā)熱體能形成一個(gè)穩(wěn)定的熱場(chǎng)。