[實(shí)用新型]一種藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)爐的鎢鉬熱場(chǎng)防短路裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520755325.0
• 申請(qǐng)日: 2015-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN205035493U
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樂(lè)永幸;呂迅;洪波;李澤宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波循澤電子科技有限公司
• 主分類號(hào): C30B17/00
• 分類號(hào): C30B17/00;C30B29/20
• 代理公司: 上海泰能知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31233
• 代理人: 宋纓;孫健

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及藍(lán)寶石晶體加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)爐的鎢鉬熱場(chǎng)防短路裝置。

背景技術(shù)

藍(lán)寶石晶體的化學(xué)成分為氧化鋁化學(xué)式(α-Al₂O₃)，是由三個(gè)氧原子和兩個(gè)鋁原子以共價(jià)鍵型式結(jié)合而成，其晶體結(jié)構(gòu)為六方晶格結(jié)構(gòu)，具有良好的耐腐蝕性，硬度高，耐高溫性能好(熔點(diǎn)溫度2050℃)，已被廣泛地應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)、國(guó)防與民用工業(yè)、電子技術(shù)的許多領(lǐng)域，比如透紅外窗口材料，微電子領(lǐng)域的襯底基片，激光基質(zhì)、光學(xué)元件及其它用途等。

泡生法具有工藝穩(wěn)定性好，缺陷密度低，制備大尺寸晶體潛力大的特點(diǎn)，目前已經(jīng)成為生產(chǎn)高品質(zhì)大尺寸藍(lán)寶石晶體的主流工藝技術(shù)。

泡生法工藝藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)爐的核心技術(shù)是由中心承料、加熱和保溫等三大部分組成的熱場(chǎng)設(shè)計(jì)。其熱場(chǎng)主要特點(diǎn)是：相對(duì)于常用的晶體生長(zhǎng)爐主要控制溫度精度外，還需要控制整個(gè)熱場(chǎng)有適合的縱向和橫向的溫度梯度，且精度要求高，工作時(shí)間長(zhǎng)(一爐工作周期大于300小時(shí))。熱場(chǎng)全部產(chǎn)用全金屬鎢鉬保溫材料(溫度高2050℃)，真空度高(大于1*10^-4)，所以其熱場(chǎng)結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜和精密，內(nèi)部位置精度要求小于0.5毫米等。

在升溫和恒溫過(guò)程中，由鎢鉬金屬材料搭建的熱場(chǎng)受熱不均勻和溫度梯度的存在，會(huì)使熱場(chǎng)鎢鉬材料發(fā)生變型和位移，導(dǎo)致加熱電源短路事故發(fā)生，由于加熱直流電源功率一般都大于50KW以上，(正常工作電壓10V，正常工作電流大于8000A)，發(fā)生短路事故時(shí)，10-20倍于工作電流的短路電流，將會(huì)對(duì)設(shè)備造成極其嚴(yán)重的損傷和經(jīng)濟(jì)損失。如果短路點(diǎn)電流擊穿爐體，嚴(yán)重時(shí)可能還會(huì)發(fā)生爐體爆炸，導(dǎo)致人身安全事故。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)爐的鎢鉬熱場(chǎng)防短路裝置，能有效的避免內(nèi)部短路事故的發(fā)生，可以避免造成設(shè)備損失和人身安全事故。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：提供一種藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)爐的鎢鉬熱場(chǎng)防短路裝置，包括加熱體，所述加熱體上方設(shè)置有熱場(chǎng)，加熱體的一端連接有電源的正極，另一端連接有電源的負(fù)極；所述加熱體兩端還連接有第一電壓表，所述熱場(chǎng)的一端通過(guò)第二電壓表與電源的正極相連，另一端通過(guò)第三電壓表與電源的負(fù)極相連。

所述第二電壓表和第三電壓表分別通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路與報(bào)警裝置相連。

所述報(bào)警裝置為蜂鳴器和/或LED燈。

有益效果

由于采用了上述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：本實(shí)用新型能在加熱體短路事故發(fā)生前發(fā)出有效報(bào)警，提醒操作人員注意，通過(guò)操作人員及時(shí)調(diào)整或停止加熱功率，能有效的避免內(nèi)部短路事故的發(fā)生，可以避免造成設(shè)備損失和人身安全事故。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2是本實(shí)用新型的動(dòng)作原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

本實(shí)用新型的實(shí)施方式涉及一種藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)爐的鎢鉬熱場(chǎng)防短路裝置，如圖1所示，包括加熱體，所述加熱體上方設(shè)置有熱場(chǎng)，加熱體的一端連接有電源的正極，另一端連接有電源的負(fù)極；所述加熱體兩端還連接有第一電壓表，所述熱場(chǎng)的一端通過(guò)第二電壓表與電源的正極相連，另一端通過(guò)第三電壓表與電源的負(fù)極相連。其中，所述第二電壓表和第三電壓表分別通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路與報(bào)警裝置相連。所述報(bào)警裝置為蜂鳴器和/或LED燈。

藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)爐熱場(chǎng)短路故障基本上都是由加熱直流電源通過(guò)非正常接觸的2個(gè)點(diǎn)(金屬性)搭橋后，流經(jīng)非加熱體的鎢鉬構(gòu)件后，形成的旁路回路，造成短路故障。如圖2所示，電極正通過(guò)接觸點(diǎn)1，聯(lián)通熱場(chǎng)，再通過(guò)接觸點(diǎn)2聯(lián)通電極負(fù)，構(gòu)成短路回路。

本裝置的報(bào)警原理就是通過(guò)電壓儀表監(jiān)測(cè)到在加熱直流電源通過(guò)1個(gè)非正常接觸點(diǎn)后，導(dǎo)致電壓下降為“零”，觸發(fā)信號(hào)報(bào)警，通過(guò)操作人員及時(shí)調(diào)整或停止加熱功率，有效的避免內(nèi)部短路事故的發(fā)生。

一、正常工作時(shí)：

第一電壓表：顯示的電壓是工作電壓(加載在加熱器上的電壓值)。

第二電壓表：正極對(duì)熱場(chǎng)的電壓，正常時(shí)，顯示值為1/2表一電壓值；

第三電壓表：負(fù)極對(duì)熱場(chǎng)的電壓，正常時(shí)，顯示值為1/2表一電壓值；

二、故障報(bào)警時(shí)：