[实用新型]一种泡生法蓝宝石生长炉的多电极加热体结构

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生长炉的多电极加热体结构，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。

泡生法蓝宝石晶体生长设备包括炉体、加热体、控制系统、真空系统、水冷系统及动力系统。其中的加热体是提供高温的热场，目前的泡生法蓝宝石设备都是双电极结构加热体，整个热场通过这对电极提供电源，由于材料及结构上不可能达到绝对的一致性，因此所产生的热场也会存在不对称的问题。

发明内容

（一）要解决的技术问题

    本实用新型设计了一种泡生法蓝宝石生长炉的多电极加热体结构，采用了四个电极，中间通过U形钨杆进行连接而组装成一个完整的发热体，为加热控制提供灵活性。

（二）技术方案

  为达到上述目的，本实用新型提供了一种泡生法蓝宝石生长炉的多电极加热体结构，设置电极和钨杆，所述的电极设置四个，并分为两个电极组，所述的电极组中的电极分别连接外部供电的正负极，设置钨杆有2N根，并等分为两组，所述的电极均匀设置N个圆孔，所述的钨杆通过所述的圆孔与所述的电极连接而组装成发热体，其中，N为大于零的数。

所述的电极的材料设置为高导电的黄铜，4个电极90度间隔均匀分布，相互绝缘，所述的电极组交叉设置。

所述的钨杆设置为U形，每根钨杆的两头分别与所述的电极的对应圆孔紧密配合。

（三）有益效果

从上述技术方案可以看出，本实用新型具有以下有益效果：

1、采用了四个电极，中间通过U形钨杆进行连接而组装成一个完整的发热体，通过发热体生成高温热场；

2、四个电极设置为两组，独立控制，通过功率参数配置可以弥补结构及材料因素引起的热场不均匀性缺陷。

附图说明

图1为多电极加热体结构的结构示意图；

图2为多电极加热体结构的俯视图。

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。

请参阅图1-2，一种泡生法蓝宝石生长炉的多电极加热体结构，设置电极1和钨杆2，所述的电极1和钨杆2组成加热体，所述的加热体生成高温的热场。所述的热场的特性对于蓝宝石晶体的生长具有决定性的作用。

所述的电极1的材料设置为高导电的黄铜，数量设置为四个，分别为Ⅰ组电极和Ⅱ组电极，两组相互交叉设置；Ⅰ组电极中的两个电极分别连接外部电源的正负极，组成一个方向的热场；Ⅱ组电极中的两个电极分别连接外部电源的正负极，组成另一个方向的热场。所述的电极1呈90度间隔均匀分布，相互绝缘。

设置所述的钨杆2有2N根，N为大于零的数，并等分为两组。所述的电极1上均匀设置N个圆孔。所述的钨杆2设置为U形，每根钨杆2的两头分别与Ⅰ组电极或者Ⅱ组电极中的两个电极上的对应圆孔紧密配合，所述的钨杆2成为连接所述的电极1之间的负载。

综上所述，本发明采用了四个电极，中间通过U形钨杆进行连接而组装成一个完整的发热体，并且四个电极设置为两组，独立控制，通过功率参数配置可以弥补结构及材料因素引起的热场不均匀性缺陷。在一个实施例中，进行了10炉热场的测量，结果表明该发热体能形成一个稳定的热场。