[实用新型]一种泡生法蓝宝石晶体炉的可变焦电子观察窗口

说明书

技术领域

本实用新型涉及泡生法蓝宝石晶体生长技术领域，尤其涉及一种泡生法蓝宝石晶体炉的可变焦电子观察窗口，同时可适用于其他相似领域。

背景技术

蓝宝石又称白宝石，是世界上硬度仅次于金刚石的晶体材料，由于具有高声速、耐高温、抗腐蚀、高硬度、高透光性、熔点高（2045℃）等优良的物理、机械、化学及红外透光性能，一直是微电子、航空航天、军工等领域急需的材料，凭借其极高的强度、硬度、红外透过性能和抗热冲击性能。该材料在光学窗口、半导体照明、微波器件等领域都有广泛的应用，已成为用量仅次于硅单晶的一种功能晶体材料。尤其是光学级大尺寸蓝宝石材料，由于其具有性能稳定、市场需求量大、综合利用率及产品附加值高等特点，成为近年国内外研究开发和产业化热点。蓝宝石晶体的生长方法很多，但只有泡生法才能获得缺陷和应力少的大尺寸高光学质量的蓝宝石晶体，目前70%的蓝宝石材料是由泡生法制造的。

泡生法蓝宝石晶体制造的一般过程是将一根受冷的籽晶与熔体接触，如果界面的温度低于凝固点，则籽晶开始生长，为了使晶体不断长大，就需要逐渐降低熔体的温度，同时旋转晶体，以改善熔体的温度分布。也可以缓慢的（或分阶段的）上提晶体，以扩大散热面。晶体在生长过程中或生长结束时不与坩埚壁接触，这就大大减少了晶体的应力。不过，当晶体与剩余的熔体脱离时，通常会产生较大的热冲击。

    泡生法蓝宝石晶体制造包括化料、引晶、放肩、等径及脱锅、退火等过程。由于生长温度高达2100度，蓝宝石晶体生长过程的控制目前还只能目测，并且都需要肉眼通过观察窗口对过程进行监控。首先是观察窗口小，一些细节容易看不清楚；其次，观察窗口位置较高，观察并不方便，不能保持时间太长。

发明内容

（一）要解决的技术问题

    本专利设计了一种泡生法蓝宝石晶体炉的可变焦电子观察窗口，该窗口采用电子式摄像机系统进行晶体成像，并且具有调焦功能，能够获得肉眼难以观测的细节信息，从而提高成像的质量，保证了引晶的成功率，同时可以远程观测，方便工作人员操作。

（二）技术方案

为达到上述目的，本专利提供了一种泡生法蓝宝石晶体炉的可变焦电子观察窗口，包括起容纳作用的套筒2，所述的套筒2焊接在炉盖1的开口上，在所述的套筒2内设置摄像机系统3，所述的摄像机系统3设置变焦环6，调节所述的变焦环6可将引晶中的蓝宝石晶体生长情况清晰地成像在所述的摄像机系统3中，所述的套筒2的下端设置密封件，所述的密封件包括平面石英玻璃4和橡胶圈5。

（三）有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

1、本专利采用电子式摄像机系统进行晶体成像，并且具有调焦功能，能够获得肉眼难以观测的细节信息，从而提高成像的质量，保证了引晶的成功率；

2、本专利可提供远程观测功能，可在局域网或者互联网上对蓝宝石晶体情况进行观测，极大方便工作人员操作。

附图说明

图1为可变焦电子观察窗口的外形示意图；

图2为可变焦电子观察窗口的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本实用新型作进一步展开说明，但需要指出的是，本实用新型所要求保护的结构并不限于实施例及说明书附图中的具体结构。对于本领域普通技术人员可以推知的其他结构形式，亦属于本发明所要求保护的范围之内。

参阅图1-2，一种泡生法蓝宝石晶体炉的可变焦电子观察窗口，包括起容纳作用的套筒2，所述的套筒2焊接在炉盖1的开口上。为了能清晰获得所述的蓝宝石晶体炉内的蓝宝石晶体情况，在所述的套筒2内设置摄像机系统3，所述的摄像机系统3设置变焦环6，调节所述的变焦环6可将引晶中的蓝宝石晶体生长情况清晰地成像在所述的摄像机系统3中，获得比肉眼更加详细的蓝宝石晶体生长区域情况，从而提高引晶过程的成功率。并且，图像电子化以后，可以实现远程传输，实现局域网或者互联网上对蓝宝石晶体情况进行观测，极大方便工作人员操作；同时，可以进行存储，方便进行比较分析。

所述的套筒2的下端设置密封件，所述的密封件包括平面石英玻璃4和橡胶圈5，这样能不破坏真空密封，保证蓝宝石晶体的生长。

在一个实施例中，进行了10炉蓝宝石晶体生长，结果表明成像质量清晰，在引晶中能清楚发现蓝宝石晶体的形状和外部毛刺等曲线，从而及时对工艺进行提高，有效增加了引晶的成功率减少了引晶人员的工作强度。