【技术实现步骤摘要】
本技术涉及人工晶体生长设备领域，具体涉及一种制备二氧化碲声光晶体的坩埚下降法生长装置。
技术介绍
1、二氧化碲(teo2)晶体是一种声光性能优异，在脉冲光纤激光器调制和激光雷达方面有着广泛应用的声光材料。一般二氧化碲晶体的工业化生长方法主要有提拉法和坩埚下降法。在坩埚下降法生长设备中，主要是通过设备中段梯度区的温度梯度作为驱动力进行晶体生长，由于采用两根长直硅钼棒进行加热，形成长晶所需的高温区和梯度区，温场对称性不高，炉体不同位置的等温线和固液界面形状差别较大，同时发热体容易老化和变形，温场重复性和一致性会受到影响。尤其是具有多个坩埚的晶体生长炉，中心加热区域与边沿区域的温场差异大。公开号为cn117344371a的专利申请公开了一种多坩埚下降法生长晶体的装置，通过设置多个炉体，每个炉体配套一坩埚，以及特殊结构的感应线圈来降低多个坩埚间的温差。这种改进方式增加制造成本且不利于后期维护。
2、在用坩埚下降法生长晶体的过程中，固液界面的形状对于晶体生长质量的好坏影响很大，一般人们追求的理想状况应该是凸的固液界面，至少应该是平的界面，而凹的界面常被认为是导致气泡、位错、云层夹杂等晶体缺陷的根源。此外，现有的坩埚下降法生长设备温度梯度小，不易形成二氧化碲晶体生长所需的大温度梯度和微凸的固液界面，生长的晶体容易出现散射、包络和成分过冷等缺陷，利用率不高。专利cn101220502b采用分段加热来解决轴向温度梯度小产生的组分过冷，这种只通过调整外部加热器达到调整温度场的方法，很难实现长晶过程中对热场中心部分温度梯度的大幅调整及精
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的不足，本技术的目的是提供一种适用于制备二氧化碲晶体的坩埚下降法生长装置，一方面减少多工位坩埚等温线的形状差异，另一方面解决二氧化碲晶体生长过程中温度梯度过窄造成缺陷的问题，使得晶体稳定保持平的或微凸的固液界面，有效地降低晶体生长时的多晶、包络和成分过冷等问题，实现高质量二氧化碲晶体的生长，大幅度提高了晶体的质量和有效利用率。
2、为了实现上述目的，本技术提供的技术方案为：一种制备二氧化碲声光晶体的坩埚下降法生长装置，包括炉体与升降机构，炉体包括外壁与内腔，外壁采用保温材料制成，内腔设有隔热块将内腔分为高温区、温度梯度区与低温区，高温区为隔热块上方空腔，低温区为隔热块下方与炉口之间空腔部分；高温区与低温区之间存在一温度梯度区；所述隔热块为t型隔热块，t型隔热块包括第一横块与第二竖直块；高温区设有若干u型加热棒。升降机构设置在炉体的底部，实现坩埚在炉体的纵向移动。炉体内壁及t型隔热块皆采用摩根耐火砖制成。
3、进一步，t型隔热块是定向减薄的结构，即第一横块的宽度大于第二竖直块宽度。
4、优选的，所述第一横块与第二竖直块的宽度比例在2:1～3:1范围内；第一横块与第二竖直块的高度比例在1:1～1:2范围内。
5、优选的，t型隔热块的总高度为30～40mm。
6、在其中一实施方式中，所述炉体内设有引下管，引下管与升降机构相连，坩埚置于引下管内。引下管的数量与坩埚数量一致。引下管可以是固定在升降机构上也可以是拆卸式的。优选的，所述炉体可容纳2～20个引下管并排组合。
7、优选的，所述第一横块具有与坩埚或引下管的外径相匹配的槽口。
8、优选的，所述u型加热棒在所述炉体内竖直等间距排列，且竖直于所述t型隔热块的上方。
9、优选的，所述u型加热棒采用串联方式进行加热。
10、在其中一实施方式中，炉体内设有测温热电偶。将测温热电偶设于引下管内是较为优选方式。
11、本技术的有益效果：
12、1、本技术通过炉体中差异化的梯度区设计，t型隔热块的结构以及加热方式的改进，构建适合二氧化碲晶体生长的温度梯度和固液界面形状，实现20～50℃/cm的温度梯度范围，更适合于二氧化碲晶体生长时所需的较大的温度梯度范围，这比之前提升了10～20％，适应了二氧化碲晶体生长所需的驱动力，有利于结晶生长时原料的纯化和排杂。同时可以有效地降低晶体生长时的多晶、包络和成分过冷等问题，适应高质量二氧化碲晶体的生长，大幅度提高了晶体的质量和有效利用率。
13、2、本技术采用u型加热棒取代原有的长直加热棒，提升了设备整体温场的均一性和稳定性，大幅度降低了各工位等温线的形状差异。
14、3、采用本技术的梯度区设计以及多组u型加热棒串联方式，可在炉体内可设置多个并列坩埚工位，不局限于同心圆式分布，外侧与中心的温场均一稳定，同时生长多根二氧化碲晶体。
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1.一种制备二氧化碲声光晶体的坩埚下降法生长装置，包含炉体与升降机构，升降机构设置在炉体的底部；炉体包括外壁与内腔，外壁采用保温材料制成，内腔设有隔热块将内腔分为高温区、温度梯度区与低温区，高温区为隔热块上方空腔，低温区为隔热块下方与炉口之间空腔部分，其特征在于，所述隔热块为T型隔热块，所述T型隔热块包括第一横块与第二竖直块；高温区设有若干U型加热棒；所述炉体内设有引下管，所述引下管与所述升降机构连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一横块与第二竖直块的宽度比例为2:1～3:1。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一横块与第二竖直块的高度比例为1:1～1:2。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述T型隔热块的总高度为30～40mm。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一横块具有与坩埚或引下管的外径相匹配的槽口。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述U型加热棒在所述炉体内竖直等间距排列，且竖直于所述T型隔热块的上方。
7.根据权利要求1所述的装置
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述炉体可容纳2～20个引下管并排组合。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述炉体内设有测温热电偶。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述测温热电偶置于所述引下管内。
...【技术特征摘要】
1.一种制备二氧化碲声光晶体的坩埚下降法生长装置，包含炉体与升降机构，升降机构设置在炉体的底部；炉体包括外壁与内腔，外壁采用保温材料制成，内腔设有隔热块将内腔分为高温区、温度梯度区与低温区，高温区为隔热块上方空腔，低温区为隔热块下方与炉口之间空腔部分，其特征在于，所述隔热块为t型隔热块，所述t型隔热块包括第一横块与第二竖直块；高温区设有若干u型加热棒；所述炉体内设有引下管，所述引下管与所述升降机构连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一横块与第二竖直块的宽度比例为2:1～3:1。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一横块与第二竖直块的高度比例为1:1～1:2。
4.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷云，李来超，张榕贵，高浩然，陈腾波，柯剑斌，
申请(专利权)人：森一量子科技厦门有限公司，
类型：新型
国别省市：
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