[发明专利]自馈式探测熔融晶体固液界面位置的装置及其探测方法

权利要求书

1.自馈式探测熔融晶体固液界面位置的装置，包括基座(2)，其特征在于，所述的基座(2)上装有一驱动杆(3)，该驱动杆(3)上设有一随驱动杆驱动作上下垂直运动的滑块(1)，滑块(1)的一侧连接一与其联动的支座(4)，所述的支座(4)上安装一上部悬挂在支座上的测量用棒(15)，所述基座(2)的底部上开有用于测量用棒下部贯穿的通孔(7)；一位移传感器(8)随支座(4)联动，当测量用棒上部与支座之间的位置状态发生变化时，位移传感器(8)采集数据并产生相应的信号反馈给一用于控制驱动杆动作的控制器(14)。

2.根据权利要求1所述的自馈式探测熔融晶体固液界面位置的装置，其特征在于，位于通孔中的测量用棒外侧壁与通孔的内侧壁之间密封，所述的位移传感器(8)固定在支座(4)上。

3.根据权利要求2所述的自馈式探测熔融晶体固液界面位置的装置，其特征在于，所述的通孔(7)内设有一用于测量用棒外侧壁与通孔内侧壁之间密封的O形密封圈，该O形密封圈固定在基座上。

4.根据权利要求1所述的自馈式探测熔融晶体固液界面位置的装置，其特征在于，所述的支座与基座之间设有一密封隔绝用的伸缩管(5)，伸缩管(5)的两个端面分别与支座(4)的底面和基座(2)的表面之间密封，所述的测量用棒贯穿伸缩管；所述的支座(4)上装有一位于其上方的罩壳(6)，所述的位移传感器(8)安装在罩壳上，罩壳的底面与支座的表面之间密封。

5.根据权利要求4所述的自馈式探测熔融晶体固液界面位置的装置，其特征在于，所述的罩壳(6)上装有一透视观察窗(17)。

6.根据权利要求2或4所述的自馈式探测熔融晶体固液界面位置的装置，其特征在于，所述的测量用棒(15)由可分离的杆件(9)和探测棒(10)组成，杆件(9)呈“T”形，上部悬挂在支座上，下部与探测棒的上部连接。

7.根据权利要求2或4所述的自馈式探测熔融晶体固液界面位置的装置，其特征在于，所述驱动杆的底部与一驱动装置(19)连接，所述的控制器(14)与驱动装置(19)连接，通过驱动装置来控制驱动杆的正反向运动。

8.使用权利要求1-7任一项所述装置的探测方法，其特征在于，先使滑块和测量用棒保持相对一致的速度进入熔融晶体液内，一旦测量用棒底部接触到固液界面，则测量用棒与滑块之间产生相对位置变化，位移传感器采集数据并产生相应的信号反馈给控制器，控制器控制驱动杆反向转动，控制器根据采集的数据确定固液界面位置。

9.根据权利要求8所述的探测方法，其特征在于，探测时对滑块的运动速度做分段控制，即控制探测棒快速靠近晶体熔融液面，然后在低速条件下和固液界面发生接触。

10.根据权利要求8所述的探测方法，其特征在于，所述的控制器与晶体制备炉的控制系统集成，启动设备的人机操作界面进行控制和记录读取数值。