一种晶体生长装置制造方法及图纸

本申请实施例提供一种晶体生长装置，其中，晶体生长装置包括主体、坩埚和籽晶杆。主体具有容纳腔；坩埚可升降地设置在容纳腔内；籽晶杆可移动地穿设在主体的顶部，籽晶杆的一端位于主体的外侧，另一端伸入容纳腔内，用于在坩埚内生长晶体。本申请实施例提供了一种温度梯度的稳定性高的晶体生长装置。梯度的稳定性高的晶体生长装置。梯度的稳定性高的晶体生长装置。

【技术实现步骤摘要】
一种晶体生长装置


[0001]本申请涉及晶体生长
，尤其涉及一种晶体生长装置。

技术介绍

[0002]以NaI(Tl)晶体的制备为例，NaI(Tl)晶体是核辐射探测器中常用的闪烁体材料，制备NaI(碘化钠)晶体需要在晶体生长装置中进行，其中制备NaI(Tl)晶体的方法有提拉法、泡生法以及下降法等。相关技术中，存在温度梯度的稳定性不高的问题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请实施例期望提供一种温度梯度的稳定性高的晶体生长装置。
[0004]为达到上述目的，本申请实施例提供了一种晶体生长装置，包括：
[0005]主体，所述主体具有容纳腔；
[0006]坩埚，所述坩埚可升降地设置在所述容纳腔内；
[0007]可移动地穿设在所述主体顶部的籽晶杆，所述籽晶杆的一端位于所述主体的外侧，另一端伸入所述容纳腔内，用于在所述坩埚内生长晶体。
[0008]一种实施方式中，所述晶体生长装置包括升降装置，所述升降装置与所述坩埚驱动连接。
[0009]一种实施方式中，所述晶体生长装置包括安装台，所述主体设置在所述安装台上。
[0010]一种实施方式中，所述安装台形成有安装槽，至少部分所述主体设置在所述安装槽内。
[0011]一种实施方式中，所述安装台具有容纳空间，所述升降装置设置在所述容纳空间内，所述升降装置的部分结构伸入所述容纳腔内并与所述坩埚驱动连接。
[0012]一种实施方式中，所述晶体生长装置包括设置在所述安装台上的安装支架以及设置在所述安装支架上的夹具，所述夹具夹设在主体的侧壁上。
[0013]一种实施方式中，所述晶体生长装置包括设置在所述容纳腔的内壁的温场系统，所述温场系统包括相互独立的侧面温场单元和底部温场单元。
[0014]一种实施方式中，所述侧面温场单元的数量为多个，各所述侧面温场单元相互独立且沿所述主体的轴向间隔设置。
[0015]一种实施方式中，所述温场系统包括测温装置和功率可调的加热装置，所述侧面温场单元和所述底部温场单元均设置有所述加热装置和所述测温装置。
[0016]一种实施方式中，所述晶体生长装置包括设置在所述温场系统远离所述主体侧壁一侧的水冷系统，所述水冷系统包括侧面水冷单元和底部水冷单元。
[0017]一种实施方式中，所述晶体生长装置包括与所述籽晶杆驱动连接的驱动装置，所述驱动装置驱动所述籽晶杆做旋转运动和/或升降运动。
[0018]一种实施方式中，所述晶体生长装置包括真空泵，所述真空泵与所述容纳腔连通。
[0019]一种实施方式中，所述晶体生长装置包括充气机组，所述充气机组与所述容纳腔
连通。
[0020]一种实施方式中，所述晶体生长装置包括称重系统，所述称重系统用于对生长的晶体重量进行实时称量。
[0021]一种实施方式中，所述主体上设有观察窗。
[0022]本申请实施例的晶体生长装置，通过坩埚可升降地设置在主体的容纳腔内，籽晶杆可移动地穿设在主体顶部，籽晶杆的一端位于主体的外侧，另一端伸入容纳腔内，用于在坩埚内生长晶体，而晶体的生长会使坩埚中的原料液面发生一定的改变，从而导致晶体的生长界面的温度发生变化，因而，可以通过坩埚在容纳腔内做升降运动，以使晶体的生长界面不发生较大的改变，从而可以使得温度梯度的稳定性高，进而，可以提高晶体的质量。
附图说明
[0023]图1为本申请一实施例的晶体生长装置的结构示意图；
[0024]图2为图1中晶体生长装置另一视角的结构示意图；
[0025]图3为图1中晶体生长装置省略了安装台的结构示意图；
[0026]图4为图1中晶体生长装置省略了主体的结构示意图；
[0027]图5为图1的剖视图；
[0028]图6为本申请一实施例的晶体生长装置的温场系统以及水冷系统的结构示意图。
[0029]附图标记说明
[0030]主体10；容纳腔10a；坩埚20；籽晶杆30；升降装置40；安装台50；容纳空间50a；安装槽50b；安装支架60；夹具70；温场系统80；侧面温场单元81；底部温场单元82；水冷系统90；侧面水冷单元91；底部水冷单元92；驱动装置110；观察窗120；进水管道130；排水管道140。
具体实施方式
[0031]在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，这些方位术语仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。
[0032]本申请实施例提供了一种晶体生长装置，请参阅图1至图5，该晶体生长装置包括主体10、坩埚20和籽晶杆30。
[0033]需要说明的是，本申请实施例的晶体生长装置可以用于制备各种晶体类型，在此不做限制，本申请实施例中以晶体生长装置用于制备大尺寸NaI(Tl)晶体为例进行说明。
[0034]主体10的具体结构以及类型在此不做限制，示例性地，请参阅图2和图3，主体10为炉体，炉体的炉膛即为主体10的容纳腔10a。
[0035]主体10的材质在此不做限制，示例性地，主体10为不锈钢材质。
[0036]一实施例中，主体10的容纳腔10a为密封结构，可抽真空以及充惰性气体。
[0037]坩埚20用于容纳NaI晶体生长的原材料，即NaI原料。需要说明的是，坩埚20的材质在此不做限制，示例性地，坩埚20为铂金材质。
[0038]需要说明的是，坩埚20可升降地设置在容纳腔10a内指的是，坩埚20在容纳腔10a内可以做升降运动，也就是说，坩埚20可以相对主体10做升降运动。
[0039]需要说明的是，籽晶杆30可移动地穿设在主体10的顶部指的是，籽晶杆30穿设在主体10的顶部，且可以于主体10做相对运动，相对运动包括但不限于升降运动或者旋转。
[0040]请参阅图5，籽晶杆30的一端位于主体10的外侧，另一端伸入容纳腔10a内，用于在坩埚20内生长晶体。具体地，将NaI原料置于坩埚20中，在温场的环境中变为熔融态，籽晶杆30下降与熔融界面接触，保持籽晶杆30始终在熔融界面处，晶体在界面处进行生长，生长到一定尺寸后，籽晶杆30可以通过不断上升产生大尺寸NaI。
[0041]相关技术中，制备NaI(Tl)晶体的方法有提拉法、泡生法以及下降法等。下降法主要通过坩埚的下降使晶体穿过冷却区进行晶体生长。该方式的生长设备简单，无须进行精确的温度曲线控温，目前该类型设备可满足8英寸以下NaI晶体生长。虽然国内大多数NaI晶体生长公司普遍采用下降法，但对于生长大尺寸晶体存在成品率低、人工依赖因素大以及温控精度差等问题，目前国内尚无采用该方法量产制备成功直径350mm以上晶体的案例。
[0042]提拉法主要通过提拉装置将籽晶杆向上提拉，籽晶与熔体表面接触逐步凝固结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶体生长装置，其特征在于，包括：主体(10)，所述主体(10)具有容纳腔(10a)；坩埚(20)，所述坩埚(20)可升降地设置在所述容纳腔(10a)内；可移动地穿设在所述主体(10)顶部的籽晶杆(30)，所述籽晶杆(30)的一端位于所述主体(10)的外侧，另一端伸入所述容纳腔(10a)内，用于在所述坩埚(20)内生长晶体。2.根据权利要求1所述的晶体生长装置，其特征在于，所述晶体生长装置包括升降装置(40)，所述升降装置(40)与所述坩埚(20)驱动连接。3.根据权利要求2所述的晶体生长装置，其特征在于，所述晶体生长装置包括安装台(50)，所述主体(10)设置在所述安装台(50)上。4.根据权利要求3所述的晶体生长装置，其特征在于，所述安装台(50)形成有安装槽(50b)，至少部分所述主体(10)设置在所述安装槽(50b)内。5.根据权利要求4所述的晶体生长装置，其特征在于，所述安装台(50)具有容纳空间(50a)，所述升降装置(40)设置在所述容纳空间(50a)内，所述升降装置(40)的部分结构伸入所述容纳腔(10a)内并与所述坩埚(20)驱动连接。6.根据权利要求3所述的晶体生长装置，其特征在于，所述晶体生长装置包括设置在所述安装台(50)上的安装支架(60)以及设置在所述安装支架(60)上的夹具(70)，所述夹具(70)夹设在主体(10)的侧壁上。7.根据权利要求1
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6任意一项所述的晶体生长装置，其特征在于，所述晶体生长装置包括设置在所述容纳腔(10a)的内壁的温场系统(80)...

【专利技术属性】
技术研发人员：何高魁，王强，李永，闫平，郑玉来，王国宝，刘超，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：