一种溴化钾红外光学晶体生长装置，属于光学设备领域。本实用新型专利技术的目的是提供一种温场合理、机械化、程序控温的溴化钾红外光学晶体生长装置。本实用新型专利技术是由置于机架底部的熔炉、对应坩埚上端的夹具和与夹具相连的传动机构组成。本实用新型专利技术结构合理，使用方便，可以保证在大气环境下，生长出大尺寸、高完整性的溴化钾红外光学晶体。晶体生长与退火过程连续进行，耗能小，周期短，产品数量多。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于光学设备领域。
技术介绍
溴化钾(KBr)作为碱金属卤化物红外光学晶体，传统的生长装置，自动化程度低，精度低，晶体生长尺寸小、完整性差，可视难度大，温度控制精度低(非程序控制)，操作难度大，过程繁琐。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种温场合理、机械化、程序控温的溴化钾红外光学晶体生长装置。本技术是由置于机架底部的熔炉、对应坩祸上端的夹具和与夹具相连的传动机构组成；熔炉:坩祸置于炉体内的凹槽内，在炉体外部除了上口均包覆有耐火棉；夹具:在壳体上端安装有夹具电机，夹具电机的轴连接有大轴，大轴下端连接有水盒，水盒有上环形水道和下环形水道，上环形水道通过入水口与外界相通，并且同时与细紫铜管内部相通，下环形水道通过出水口与外界相通，并且同时与粗紫铜管内部相通，粗紫铜管套在细紫铜管外，并在粗紫铜管和细紫铜管安装有带通孔的隔流板，在粗紫铜管内部的细紫铜管底端是冷却液通道，籽晶夹持在夹具底端的凹槽内；传动机构:传动电机的轴连接蜗杆，蜗杆上套有与其螺纹配合的大螺母，大螺母通过连杆固定连接在滑套和壳体上，滑套套在直线导轨上，直线导轨固定安装在机架上。本技术结构合理，使用方便，可以保证在大气环境下，生长出大尺寸、高完整性的溴化钾红外光学晶体。晶体生长与退火过程连续进行，耗能小，周期短，产品数量多。【附图说明】图1是本技术结构示意图；图2是本技术图1C部放大图；图3是本技术图1D部放大图；图4是本技术图3B-B向示意图；图5是本技术图1A-A向示意图。【具体实施方式】本技术是由置于机架1底部的熔炉、对应坩祸4上端的夹具和与夹具相连的传动机构组成；熔炉:坩祸4置于炉体3内的凹槽内，在炉体3外部除了上口均包覆有耐火棉2 ；夹具:在壳体14上端安装有夹具电机5，夹具电机5的轴连接有大轴11，大轴下端连接有水盒17，水盒17有上环形水道171和下环形水道172，上环形水道171通过入水口15与外界相通，并且同时与细紫铜管12内部相通，下环形水道172通过出水口 16与外界相通，并且同时与粗紫铜管13内部相通，粗紫铜管13套在细紫铜管12外，并在粗紫铜管13和细紫铜管12安装有带通孔21的隔流板18，在粗紫铜管13内部的细紫铜管12底端是冷却液通道19，籽晶20夹持在夹具底端的凹槽内；传动机构:传动电机8的轴连接蜗杆7，蜗杆7上套有与其螺纹配合的大螺母6，大螺母通过连杆固定连接在滑套10和壳体14上，滑套10套在直线导轨9上，直线导轨9固定安装在机架1上。以下对本技术做详细的说明:本技术包括温场组成系统、温场控制系统、可视监控系统、机械控制系统、退火系统。温场组成包括炉体、坩祸、热电偶。石英坩祸位于距离炉底约400mm的位置，底部置于高铝碳化硅材质圆环上固定。炉体内部穿插电阻丝，外部被两层耐火棉包裹，底部安置在保温砖的凹槽上，达到保温、隔热效果。电阻丝两端通380V两相电源。热电偶由炉壁穿插进炉膛内，于坩祸中部加热。通过调节温控装置，炉膛内形成稳定温场。温场控制系统采用KB-Ι型智能温控仪控制温度。温控表通过稳压器上的电源线接入电源，通过信号线连接置于晶体生长炉炉膛内的热电偶，通过数据线连接计算机，受计算机程序控制。可控硅通过信号线从温控表接入控制信号，通过电缆连接炉内电阻丝，进行加热。该装置温度检测、控制和温度升降程序可完全根据计算机自编程序实现实时自动控制。根据采用的温控表精度，系统温度控制精度可达到0.rc以上。定时记录电流表、电压表、温控表数据，确保炉内温场符合要求。可视监控系统是用与计算机连接的耐高温摄像头观察生长炉内晶体的生长状况。为了实现上述目的，设计观察光路，坩祸内的熔体、炉盖(石英玻璃)观察孔、摄像头处于一条直线上，确保能够清楚的观察化料、引晶、晶体生长等过程。机械控制系统包括提拉、旋转、冷却三部分。提拉由减速电机(传动电机)、直线导轨、滚珠丝杠(蜗杆)、滑块(滑套)、滚珠螺母(大螺母)组成。滑块置于直线导轨上，与滚珠丝杠上的滚珠螺母连接。减速电机(传动电机)带动丝杠转动，滚珠螺母跟着上下移动，带动滑块滑动，拉速l~4mm/h。旋转部分固定在滑块上，减速电机(夹具电机)带动与其连接的粗紫铜管旋转，转速10~15rmp/h，籽晶固定在粗紫铜管底部。坩祸内熔体的热量传给籽晶，管内通冷却水，将籽晶热量带走。其中冷却水由进水口通入水盒，流经细紫铜管，在粗管底部带走籽晶热量，再由出水口流出，实现冷却。粗紫铜管上下各有一道水封，避免漏水。退火装置包括炉体、热电偶。炉体内部穿插电阻丝，炉体底部置于保温砖凹槽上，周围用耐火棉包裹。热电偶由炉壁穿插进炉膛内，受计算机程序控制加热。通过测试获得温场曲线，找到合适位置，安置坩祸。通过温控仪设定、控制温度，实现晶体降温。本装置避免晶体生长完成后因受热不均而开裂问题。本技术工作原理如下:利用温控装置设定温度，通电对炉加热，待坩祸内原料融化后，将籽晶伸入熔体。减速电机带动滚珠丝杠转动，控制滑块沿直线导轨作上下滑动，由于滑块与粗紫铜管(提拉杆)连接，固定在粗紫铜管上的籽晶就实现提拉。减速电机带动提拉杆旋转，确保籽晶周围的温度分布均匀。同时冷却水通入水盒，流经籽晶，将籽晶的热量带走，确保籽晶与熔体接触面处于过冷状态，推动晶体的生长。晶体生长完成后将晶体从生长炉转移到退火炉中退火，生长炉继续提拉晶体，这一过程连续进行。【主权项】1.一种溴化钾红外光学晶体生长装置，其特征在于:是由置于机架(1)底部的熔炉、对应坩祸(4)上端的夹具和与夹具相连的传动机构组成； 熔炉:坩祸(4)置于炉体(3)内的凹槽内，在炉体(3)外部除了上口均包覆有耐火棉(2)； 夹具:在壳体(14)上端安装有夹具电机(5)，夹具电机(5)的轴连接有大轴(11)，大轴下端连接有水盒(17)，水盒(17)有上环形水道(171)和下环形水道(172)，上环形水道(171)通过入水口(15)与外界相通，并且同时与细紫铜管(12)内部相通，下环形水道(172)通过出水口(16)与外界相通，并且同时与粗紫铜管(13)内部相通，粗紫铜管(13)套在细紫铜管(12)外，并在粗紫铜管(13)和细紫铜管(12)安装有带通孔(21)的隔流板(18)，在粗紫铜管(13)内部的细紫铜管(12)底端是冷却液通道(19)，籽晶(20)夹持在夹具底端的凹槽内； 传动机构:传动电机(8)的轴连接蜗杆(7)，蜗杆(7)上套有与其螺纹配合的大螺母(6 )，大螺母通过连杆固定连接在滑套(10 )和壳体(14)上，滑套(10 )套在直线导轨(9 )上，直线导轨(9)固定安装在机架(1)上。【专利摘要】一种溴化钾红外光学晶体生长装置，属于光学设备领域。本技术的目的是提供一种温场合理、机械化、程序控温的溴化钾红外光学晶体生长装置。本技术是由置于机架底部的熔炉、对应坩埚上端的夹具和与夹具相连的传动机构组成。本技术结构合理，使用方便，可以保证在大气环境下，生长出大尺寸、高完整性的溴化钾红外光学晶体。晶体生长与退火过程连续进行，耗能小，周期短，产品数量多。【IPC分类】C30B15/00, C30B29/12【公开号】CN205011864【申请号】CN201520742341【发本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种溴化钾红外光学晶体生长装置，其特征在于：是由置于机架（1）底部的熔炉、对应坩埚（4）上端的夹具和与夹具相连的传动机构组成；熔炉：坩埚（4）置于炉体（3）内的凹槽内，在炉体（3）外部除了上口均包覆有耐火棉（2）；夹具：在壳体（14）上端安装有夹具电机（5），夹具电机（5）的轴连接有大轴（11），大轴下端连接有水盒（17），水盒（17）有上环形水道（171）和下环形水道（172），上环形水道（171）通过入水口（15）与外界相通，并且同时与细紫铜管（12）内部相通，下环形水道（172）通过出水口（16）与外界相通，并且同时与粗紫铜管（13）内部相通，粗紫铜管（13）套在细紫铜管（12）外，并在粗紫铜管（13）和细紫铜管（12）安装有带通孔（21）的隔流板（18），在粗紫铜管（13）内部的细紫铜管（12）底端是冷却液通道（19），籽晶（20）夹持在夹具底端的凹槽内；传动机构：传动电机（8）的轴连接蜗杆（7），蜗杆（7）上套有与其螺纹配合的大螺母（6），大螺母通过连杆固定连接在滑套（10）和壳体（14）上，滑套（10）套在直线导轨（9）上，直线导轨（9）固定安装在机架（1）上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李春，曾繁明，林海，周艳艳，金维召，刘丽娜，刘景和，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22
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