[实用新型]泡生法长蓝宝石的籽晶冷却设备

说明书

技术领域

本实用新型属于蓝宝石生长设备技术领域，涉及一种籽晶冷却设备，尤其涉及一种泡生法长蓝宝石的籽晶冷却设备。

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型式结合而成，其晶体结构为六方晶格结构。由于蓝宝石具有高声速、耐高温、抗腐蚀、高硬度、高透光性、熔点高（2050℃）等特点，因此常被用来作为光电元件的材料。

蓝宝石晶体材料的生长方法目前已有很多种方法，主要有：泡生法（即Kyropolos法，简称Ky法）、导模法（即edge defined film-fed growth techniques法，简称EFG法）、热交换法（即heat exchange method法，简称HEM法）、提拉法（即Czochralski，简称Cz法）布里奇曼法（即Bridgman法，或坩埚下降法）等。

目前，用于LED领域的蓝宝石晶体生长方法中，泡生法是世界上公认的最适合大规模工业化生产的方法之一。该方法对引晶的要求比较高，引晶的好坏直接影响晶体质量。而对于籽晶的冷却处理则是引晶成功的关键因素。在现有的设备中，对籽晶的冷却处理仅仅停留在籽晶夹持器中通入水冷，达到冷却籽晶的效果，但该方法的致命缺陷在于它降低了称重传感器的信号精度，且温度难以有效调节。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的籽晶冷却设备，以便克服现有冷却设备的上述缺陷，达到比较好的冷却籽晶效果。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种泡生法长蓝宝石的籽晶冷却设备，可解决泡生法长蓝宝石过程中籽晶冷却造成称重信号精度受影响的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种泡生法长蓝宝石的籽晶冷却设备，所述设备包括籽晶杆、热管；所述热管的内部为空，热管内加入具有高相变潜热的液体；所述热管的一端连接籽晶杆，另一端连接籽晶。

作为本实用新型的一种优选方案，所述籽晶杆的下端与热管的上端面螺纹连接，籽晶杆的上端与上传动轴连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述热管为圆筒状，热管内径在10～25mm之间，壁厚在2～10mm之间。

作为本实用新型的一种优选方案，所述籽晶杆的长度在200～300mm之间，直径在8～30mm之间。

作为本实用新型的一种优选方案，所述热管的一端设有一个或多个液体入口，与热管内的中空部分连通。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出的泡生法长蓝宝石的籽晶冷却设备，通过使用热管替代原有籽晶夹持器，并在热管中加入高相变潜热的液体，通过与籽晶的上端面紧密相连，并通过管内液体的蒸发再冷凝的过程，有效吸收籽晶上的热量，达到冷却籽晶的效果，这对引晶成功具有十分重要的意义；同时，本实用新型克服了以前籽晶冷却导致称重信号不稳定的缺陷，从而在不影响炉内结构的情况下，大大提高引晶的成功率。

附图说明

图1为本实用新型泡生法长蓝宝石的籽晶冷却设备的示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。

实施例一

请参阅图1，本实用新型揭示了一种泡生法长蓝宝石的籽晶冷却设备，所述设备包括籽晶杆4、热管3；所述热管3的内部为空，热管3内加入具有高相变潜热的液体2；所述热管3的一端连接籽晶杆4，另一端连接籽晶1。所述籽晶杆4的下端与热管3的上端面螺纹连接，籽晶杆4的上端与上传动轴连接。

本实施例中，所述热管3为圆筒状，热管3内径在10～25mm之间，壁厚在2～10mm之间。所述籽晶杆的长度在200～300mm之间，直径在8～30mm之间。所述热管3的材料为金属W或金属Mo；籽晶杆的材料为金属W或金属Mo；所述热管3中液体的材料为金属K，金属Na，金属Bi，金属Li或金属Cs，也可以为金属K和金属Na，金属Te或金属Zn的共熔体。

此外，所述热管3的一端（如上端）设有一个或多个液体入口，与热管3内的中空部分连通，用于加入具有高相变潜热的液体2（当然也可以为其他介质材料）。

综上所述，本实用新型提出的泡生法长蓝宝石的籽晶冷却设备，通过使用热管替代原有籽晶夹持器，并在热管中加入高相变潜热的液体，通过与籽晶的上端面紧密相连，并通过管内液体的蒸发再冷凝的过程，有效吸收籽晶上的热量，达到冷却籽晶的效果，这对引晶成功具有十分重要的意义；同时，本实用新型克服了以前籽晶冷却导致称重信号不稳定的缺陷，从而在不影响炉内结构的情况下，大大提高引晶的成功率。

这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。