[发明专利]晶体生长中的高纯HE的回收纯化和重复使用装置及方法

权利要求书

1.晶体生长中的高纯HE的回收纯化和重复使用装置，其特征在于：它包括气体增压泵（1）、第一气体储罐（2）、油气过滤器（3）、分子筛（4）、第二气体储罐（5）、超低温吸附冷泵（6）、回热器（7）、气体检测仪（8）、第三气体储罐（9）以及PLC控制器（10），其中，气体增压泵（1）的进气端通过通气控制阀接到晶体生产炉（11）的机械泵出气口上，第三气体储罐（9）的出气端连接到晶体生产炉（11）的生产用气接口上，气体增压泵（1）的出气端与第三气体储罐（9）的进气端之间连接依次通过气路连通的第一气体储罐（2）、油气过滤器（3）、分子筛（4）、第二气体储罐（5）、超低温吸附冷泵（6）、回热器（7）以及气体检测仪（8），其中，气体增压泵（1）、第一气体储罐（2）、油气过滤器（3）、第二气体储罐（5）、超低温吸附冷泵（6）、回热器（7）以及气体检测仪（8）的进气端均安装有气体控制阀（12），气体检测仪（8）上设置有合格气体出气端（81）和不合格气体出气端（82），合格气体出气端（81）和第三气体储罐（9）的进气端相连，不合格气体出气端（82）和气体增压泵（1）相连，PLC控制器（10）的信号输入端和晶体生产炉（11）相连，PLC控制器（10）上设置有多个信号输出端，PLC控制器（10）的信号输出端分别和气体增压泵（1）、第一气体储罐（2）、油气过滤器（3）、第二气体储罐（5）、超低温吸附冷泵（6）、回热器（7）以及气体检测仪（8）进气端上的气体控制阀（12）相连。

2.根据权利要求1所述的晶体生长中的高纯HE的回收纯化和重复使用装置，其特征在于：所述的第三气体储罐（9）的出气端还设置有充气阀组（13）。

3.晶体生长中的高纯HE的回收纯化和重复使用方法，其特征在于：它包括以下步骤：

（1）、增压纯化：PLC控制器（10）读取晶体生产炉（11）的信号，控制气体增压泵（1）上的气动控制阀的开启，增压泵（1）开启，氦气开始流入；

（2）、PLC控制器（10）控制第一气体储罐（2）上的气动控制阀开启，对第一气体储罐（2）进行充气；

（3）、除杂：当第一气体储罐（2）内的气压不低于0.5MPa时，PLC控制器（10）控制油气过滤器（3）和第二气体储罐（5）上的气动控制阀开启，油气过滤器（3）滤去气体中的机械泵油和水气，分子筛（4）除去气体的CO2和碳氢化合物，对第二气体储罐（5）进行充气；

（4）、当第二气体储罐（5）内的压力不低于0.2MPa且低温吸附温度达到30k后，PLC控制器（10）控制超低温吸附冷泵（6）、回热器（7）以及气体检测仪（8）上的气动控制阀打开，并利用气动控制阀进行流量控制，产出的高纯HE利用气体检测仪（8）进行检测，如果气体含量中N2和O2的含量不超过1PPM，HE合格送入第三气体储罐（9），否则送入气体增压泵（1）进行重新增压纯化。