[发明专利]一种蓝宝石晶体的生长设备

说明书

公开了一种蓝宝石晶体的生长设备，包括：炉体，用于提供蓝宝石晶体的生长环境，炉盖，盖合于炉体上，坩埚，设于炉体内，用于盛放熔体并作为反应容器，设于炉体内，并位于坩埚的上方，包括互为对称结构的第一调节板和第二调节板，以及第一推拉杆和第二推拉杆，第一调节板和第二调节板相对设置并彼此铰接，第一推拉杆的第一端与第一调节板铰接，第二推拉杆的第一端与所述第二调节板的第一端连接，第一推拉杆和第二推拉杆各自的第二端相铰接，第一推拉杆和第二推拉杆的铰接轴与穿过炉盖并深入炉体内的驱动轴相连接，调节第一调节板和第二调节板的偏转角度，从而实现对坩埚内固液熔融界面的温度梯度调节。该设备可实现对温度场控制的精细化。

技术领域

本发明涉及蓝宝石晶体培养设备技术领域，更具体地，涉及一种蓝宝石晶体的生长设备。

背景技术

蓝宝石为一种刚玉族矿物，三方晶系。一般将红宝石之外的各色宝石级刚玉均称为蓝宝石。蓝宝石由于具有极好的机械特性和光学透过率而在工业制造领域获得广泛应用。

泡生法蓝宝石晶体生长炉为制备蓝宝石的设备，在晶体生长过程中需要严格控制生长炉内的温度场。但是现有技术中的生长炉在温度场的控制方面，尤其是径向温梯度的控制方面，效果极差，远远满足不了制备高质量蓝宝石晶体的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够实现对炉体内温度场精细调节的蓝宝石晶体的生长设备，从而显著提高蓝宝石晶体的质量。

根据本发明提供的蓝宝石晶体的生长设备，包括：

炉体，用于提供蓝宝石晶体的生长环境，

炉盖，盖合于所述炉体上，

坩埚，设于所述炉体内，用于盛放熔体并作为反应容器，

设于所述炉体内，并位于所述坩埚的上方，包括互为对称结构的第一调节板和第二调节板，以及第一推拉杆和第二推拉杆，所述第一调节板和第二调节板相对设置并彼此铰接，所述第一推拉杆的第一端与所述第一调节板铰接，所述第二推拉杆的第一端与所述第二调节板的第一端连接，所述第一推拉杆和第二推拉杆各自的第二端相铰接，所述第一推拉杆和第二推拉杆的铰接轴与穿过所述炉盖并深入所述炉体内的驱动轴相连接，在驱动轴的驱动下，调节所述第一调节板和第二调节板的偏转角度，从而实现对坩埚内固液熔融界面的温度梯度调节。

优选地，所述第一调节板和第二调节板朝向所述坩埚的表面为回转面，所述回转面的母线与回转轴之间的夹角为30°-60°。

优选地，所述回转面的回转角度为160°-180°。

优选地，还包括多个加热盘管，多个所述加热盘管分别环绕所述坩埚并自上而下依次排布。

优选地，还包括第一电极和第二电极，多个所述加热盘管各自的两端分别与所述第一电极和第二电极连接。

优选地，多个所述加热盘管与所述第一电极的连接导线之间分别设有控制开关，并经对应的控制开关控制电流的通断。

优选地，还包括加热盘，所述加热盘设于所述炉体内，用于支撑所述坩埚并对其加热。

优选地，所述第一调节板和第二调节板之间的铰接轴固定于所述炉体上。

优选地，所述第一调节板和第二调节板由钨钼合金制成。

优选地，所述炉体的内壁上自内向外依次设有第一辐射层和第一保温层，所述炉体的底壁上还依次设有第二辐射层和第二保温层，其中，所述第二辐射层朝向所述炉体的内部。

本发明提供的蓝宝石晶体的生长设备培养晶体时，能够实现对坩埚内整个径向固液界面的温度梯度的精细控制，自动化程度高。形成良好的固液界面，在实现均匀结晶的同时，还可以降低退火阶段的热应力，并防止晶体回融，尤其是引径阶段的晶体回融。