[实用新型]一种引晶观测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种引晶观测系统。

背景技术

泡生法是在一根受冷的提拉杆上安装籽晶，将坩埚内原料熔化为熔体，然后将籽晶与熔体接触，如果界面的温度适合，熔体则沿籽晶晶向进行结晶生长(引晶)。而引晶作为晶体生长的核心关键步骤，直接关系到晶体质量的好坏，其非常依赖于技术人员的引晶经验和操作水平。然而目前还没有统一量化的标准和操作规程来控制引晶过程，实现自动化引晶。

目前在引晶期间，技术人员需要采用人工肉眼观察籽晶与熔体的接触和生长情况，进而做出正确的判断，但通常引晶过程持续时间较长，从原料熔化到引晶过程结束一般为20小时左右，在此过程中，由于炉内温度高达2100℃，观察窗口只能间断式打开以免高温下观察用视镜炸裂，除此以外炉内钨钼等杂质挥发物会不断吸附在观察窗口上，导致观察窗口的可视性被逐渐破坏。与此同时，技术人员需要长时间的利用观察窗口来进行引晶，受炉内高温辐射影响，即使通过过滤镜头处理，仍然会对眼睛造成轻微的伤害，无法长时间进行观测，每天只能完成最多2至3台的引晶工作，而且也无法对整个关键过程进行有效记录。以上这些都给引晶工作造成极大的困难，直接影响到晶体的质量。

实用新型内容

为了克服上述问题，本实用新型提供一种引晶观测系统，解决现有系统易对工艺人员造成危害，以及关键工艺过程无法存档的问题，实现晶体生长中引晶工序的有效控制。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种引晶观测系统，其包括红外观测仪、显示屏、存储单元和中央控制器。其中，红外观测仪用于采集引晶炉内的图像，并将该图像转换成图像信号传递至中央控制器；显示屏与中央控制器相连接，用于将红外观测仪采集到的图像信号以视频方式呈现到显示屏上；存储单元与中央控制器相连，用于将红外观测仪采集到的图像信号进行存档；中央控制器分别与红外观测仪、显示屏和存储单元相连接，实现对图像信号的采集调用。

为防止红外观测仪的镜头粘结挥发物影响引晶效果，作为本实用新型的进一步改进，上述引晶系统还包括对应设置在红外观测仪下方的观察窗口结构。该观察窗口结构包括与引晶炉相连接的观察口接管，与观察口接管相连的密封下盖，安装在密封下盖上的密封上盖，固定在密封上盖上方且与观察口接管对应设置的视镜压盖，以及安置在视镜压盖与密封上盖之间的视镜。所述视镜位于红外观测仪的正下方，在密封上盖与密封下盖之间设有一空腔，空腔内设有一组透镜，连接各透镜的拨盘，以及与拨盘相连且贯穿于密封上盖的拨动件。观测时，当某一片透镜受挥发物污染后，转动拨动件，使得另一片透镜运动至先前透镜的位置，实现对引晶过程的不间断观察。

作为本实用新型的具体实施方案，透镜在拨盘上均匀布置有三个，当然其并不限于三个，也可以是其他数量，如四个、五个。

作为本实用新型的一种改进，视镜压盖靠近密封上盖一侧还设有用于安置视镜的阶梯槽。

为防止透镜在空腔内出现晃动影响引晶过程的观察，在拨动件上还设置有限位结构。上述限位结构的实施方式有多种，如在拨动件与密封下盖之间设置压簧。在通常情况下压簧将拨动件向上抵压，当需要更换时，向下按压并转动拨动件。当然限位结构的具体结构不限于上述方式，本领域技术人员可采用其他结构来实现，在此不再赘述。

本实用新型与现有技术相比，其优点在于：

本实用新型通过中央控制器分别与红外观测仪、显示屏和存储单元相连接，使得员工可直接在显示屏上实时观测引晶炉内的状况，彻底解决引晶工序对工艺人员眼睛的伤害，同时把整个过程以视频方式进行存档，实现晶体生长中引晶工序的有效控制。此外，还可在红外观测仪下方设置观察窗口结构，通过观察口接管、密封上盖、密封下盖、透镜和视镜等结构，有效防止了挥发物因粘结镜头对引晶工序的影响，当某一片透镜受挥发物污染后，只需转动拨动件，使得拨盘上的另一片透镜运动至先前透镜的位置，就可实现对引晶过程的不间断观察。与此同时，采用三片透镜联合设计，在保证真空度正常的状态下，确保在晶体生长过程中可随时更换。本实用新型结构简单，可靠性强，可广泛应用在晶体引晶领域上。

以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为观察窗口结构的剖视图。

图3为图2的A-A剖视图。