[发明专利]助溶剂法单晶生长井式炉在审
申请号: | 202110398536.3 | 申请日: | 2021-04-13 |
公开(公告)号: | CN112921391A | 公开(公告)日: | 2021-06-08 |
发明(设计)人: | 王渊;刘健慧;廖奕;郝占阳;梅佳伟;陈朝宇 | 申请(专利权)人: | 南方科技大学 |
主分类号: | C30B9/12 | 分类号: | C30B9/12 |
代理公司: | 深圳市创富知识产权代理有限公司 44367 | 代理人: | 曾敬 |
地址: | 518055 广东省*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 溶剂 法单晶 生长 井式炉 | ||
本发明提供了一种助溶剂法单晶生长井式炉。包括加热炉和位于加热炉下端的离心机,加热炉底部与离心机顶部以活动的离心机隔热块相间隔,离心机隔热块固定连接在直线电机的直线电机杆上,直线电机杆与轮之间形成传动机构,所述轮带动旋转机构旋转,在所述旋转机构上设置有夹具,离心机隔热块以及离心机杯均处于所述夹具的旋转范围内。本发明将加热炉与离心机一体化,从样品的加热到离心过程可以全程自动化完成。在玻璃管外层加用钽管包裹,减少了从加热炉到离心机转运过程中的热量损失。同时转运过程时间一定,使热量损失基本保持一定,便于实验分析。本发明自动化程度高,保证实验人员的安全,同时克服了实验中玻璃管易碎等问题。
技术领域
本发明涉及晶体生长技术领域,具体涉及一种助溶剂法单晶生长井式炉。
背景技术
助溶剂法生长单晶一般是把多种原料放入坩埚,在真空环境下封入玻璃管内,将玻璃管正放进加热炉,加热到一定温度将全部原料融化后,降到一定温度,使想要的单晶析出,然后将玻璃管倒置到离心机中离心,将剩余液体及其中不需要的元素离心而出。
当前存在的问题:1、从加热炉中将玻璃管往离心机中放的过程,由于高温以及玻璃管圆形外壁难以夹持等原因,导致玻璃管容易破裂,破坏其中真空环境,而且不利于离心的进行。2、在从加热炉中拿到离心机的过程中,玻璃管与外界空气直接接触,降温快速,与预期离心温度不符,对产物性能具有一定影响;而且,由于该环节的热量散失并不稳定,因此难以保证工艺条件的均一性。
发明内容
本发明旨在针对现有技术的技术缺陷,提供一种助溶剂法单晶生长井式炉,以解决目前,单晶生长工艺中的加热和离心过程需要在不同设备中分别进行,因而自动化程度较低的技术问题。
本发明要解决的另一技术问题是,常规单晶生长工艺中,在将样品由加热设备向离心设备转移的过程中,热量散失较大且不均一。
本发明要解决的再一技术问题是,常规单晶生长工艺中,在将样品由加热设备向离心设备转移的过程中,容纳样品的玻璃管容易破碎。
为实现以上技术目的,本发明采用以下技术方案:
助溶剂法单晶生长井式炉,包括加热炉和位于加热炉下端的离心机,加热炉底部与离心机顶部以活动的离心机隔热块相间隔,离心机隔热块固定连接在直线电机的直线电机杆上,直线电机杆与轮之间形成传动机构,所述轮带动旋转机构旋转,在所述旋转机构上设置有夹具,离心机隔热块以及离心机杯均处于所述夹具的旋转范围内。
作为优选,所述传动机构为齿轮齿条机构。
作为优选,所述齿轮齿条机构包括:在直线电机杆上间隔设置有若干齿状物,在所述轮的外边缘间隔设置有若干凸齿,所述齿状物与所述凸齿相互啮合。
作为优选,在所述旋转机构上设置有控制夹具开合的触发机构,该触发机构根据所述旋转机构的旋转角度启动。
作为优选,所述旋转机构包括钩状物,该钩状物固结在所述轮上,所述夹具位于该钩状物的末端,所述轮套接在一固定杆上,在该固定杆上固结有凸轮,凸轮位于所述钩状物内部,在所述夹具上具有控制其开合的按钮,在所述钩状物内部具有沿滑道滑动的触压杆,所述触压杆连接在弹簧上,所述触压杆的一端位于所述按钮上方,所述触压杆的另一端位于所述凸轮的旋转范围内。
作为优选,所述夹具包括两个夹持臂,所述两个夹持臂通过旋转副连接,并通过旋转副固定于所述钩状物内,在两个夹持臂上分别开设有滑槽,夹持两个夹持臂的块体上设置有柱体并位于滑槽内,在所述块体的侧方设置有挂钩和钩块,钩块即为所述按钮。
作为优选,还包括钽管,容纳有样品的玻璃管被装载于所述钽管中,在所述钽管的外壁上具有环形槽,所述钽管被放置于所述离心机隔热块上。
作为优选,在所述离心机隔热块的上端设置有容纳槽。
作为优选,活动的离心机隔热块与固定的加热炉隔热块采用迷宫结构嵌合。
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