适用于晶体生长感应炉的坩埚的制作方法

本实用新型涉及一种激光晶体生产设备，特别是涉及一种适用于晶体生长感应炉的坩埚。

背景技术：

钇铝石榴石简称YAG，化学式为Y₃Al₅O₁₂，由Al₂O₃和Y₂O₃按一定比例反应而成，属立方晶系，具有石榴石结构。以钕掺杂得到掺钕钇铝石榴石（Nd:YAG），Nd:YAG具有优良的光谱性能、高光学质量、高增益低阈值，有较低的光弹性常数、较高的机械硬度，以及令人满意的热学参数等优势，因而其从发现至今一直是最为热门的固体激光器材料。以Nd:YAG晶体为核心元件的激光器可在室温条件下实现连续和脉冲等多种方式的运转，能够实现倍频，因而广泛用于各行业中。在军事方面，Nd:YAG晶体作为应用最普遍的固体激光器的工作物质，成为军用固体激光技术的支柱，当前超过90% 的军用固体激光器以Nd:YAG晶体作为工作物质；在医疗领域，Nd:YAG激光医疗设备也被大量的应用，医用Nd:YAG激光器在外科手术、美容等方面应用广泛，特别是治疗皮肤色素性疾病，有创伤小、愈合好、无疤痕等独特优点；在工业方面，由于Nd:YAG晶体能获得高功率激光输出而被广泛应用于材料加工行业，如汽车零部件加工业，激光焊接业等；在科研方面，固体激光器广泛用于科学研究，如激光同位素测量、激光化学，激光制导等；目前，在需要高功率、高能量、Q开关和锁模超短脉冲激光的场合，Nd:YAG晶体也是首选的激光工作物质。

感应炉YAG晶体生长中原料的承装和感应加热都要用到铱金坩埚，传统铱金坩埚存在以下缺陷：（1）现有技术的铱金坩埚如图1 所示，传统坩埚没有挂耳，晶体生长过程需要加热到1000℃左右，在高温环境下要取出坩埚很不太方便。（2）铱金作为贵重金属，价格高昂，是感应炉生长设备中价值比重最大的部分。从2010 年开始，铱金价格开始快速上涨，如何在生长过程中节约铱金的使用是公司必需要解决的问题，也是降低生产成本的关键。高温使用环境下，铱金坩埚存在铱金挥发，会引起埚壁变形、埚底扭曲等问题，当挥发损耗达到一定程度后，铱金坩埚出现渗漏或穿孔现象。根据铱金坩埚使用经验，发现目前使用的铱金坩埚维修原因中80%来自于埚底扭曲，特别是中心D50区域。观察仍然在使用中的铱锅，发现铱金坩埚使用3-4个周期后，底部开始出现扭曲变形，其后每次使用后铱金坩埚底部变形愈发严重，但铱金坩埚壁的变形并不明显，大部分铱锅底部渗漏发生时（大概使用周期为6 次），铱金坩埚壁依然完好，因此考虑对铱金坩埚埚底进行改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种便于取出、能够有效避免埚底变形的适用于晶体生长感应炉的坩埚。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：适用于晶体生长感应炉的坩埚，包括埚壁和埚底，所述埚壁的外壁上固定安装有至少两个对称设置的挂耳，所述的挂耳由固定部、挂耳部和迂回部一体成型而成，迂回部的曲率半径小于挂耳部的曲率半径，挂耳通过固定部固定安装在埚壁的外壁上，挂耳部连接于固定部与迂回部之间。

所述挂耳部的内侧设置有挂槽。

所述的挂槽的截面呈半圆形。

所述的挂槽的截面呈倒V形。

所述埚底的中心焊接有埚底加厚区。

所述的埚底加厚区呈圆形，直径为45~55mm，厚度为2.5~3.5mm。

所述的埚底加厚区呈圆形，直径为50mm，厚度为3mm。

本实用新型的有益效果是：

1）在锅壁上增设了挂耳，在需要取出坩埚时，将挂绳套接在挂耳上提拉挂绳即可，使用方便快捷。

2）挂耳一体成型，结构稳定可靠，迂回部的曲率半径小于挂耳部的曲率半径，迂回部形成勾状，可避免挂绳脱落。

3）挂耳部的内侧设有半圆形或倒V形挂槽，便于固定挂绳，提拉挂绳时挂绳滑入挂槽内，提拉时挂绳及坩埚更加平稳。

4）坩埚底部加设的埚底加厚区将埚底局部加厚3mm，可以明显改善埚底扭曲变形的情况，可以提高铱金坩埚使用周期到七次以上，节约了生产成本。

附图说明

图1为现有技术中坩埚的剖面示意图；

图2为本实用新型坩埚的剖面示意图；

图3为挂耳结构示意图一；

图4为挂耳结构示意图二；

图5为埚底加厚的坩埚剖面示意图；

图中，1-埚壁，2-埚底，3-挂耳，3.1-固定部，3.2-挂耳部，3.3-迂回部，4-挂槽，5-埚底加厚区。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图2所示，适用于晶体生长感应炉的坩埚，包括埚壁1和埚底2，所述埚壁1的外壁上沿固定安装有两个对称设置的挂耳3，挂耳3配合挂绳使用，在需要取出坩埚时，将挂绳套接在挂耳3上提拉挂绳即可，使用方便快捷。

如图3和图4所示，所述的挂耳3由固定部3.1、挂耳部3.2和迂回部3.3一体成型而成，迂回部3.3的曲率半径小于挂耳部3.2的曲率半径，迂回部3.3形成勾状，可避免挂绳脱落。挂耳3通过固定部3.1固定安装在埚壁1的外壁上，挂耳部3.2连接于固定部3.1与迂回部3.3之间。

如图3和图4所示，所述挂耳部3.2的内侧设置有挂槽4，便于固定挂绳，提拉挂绳时挂绳滑入挂槽4内，提拉时挂绳及坩埚更加平稳。所述的挂槽4的截面可以呈如图3所示的半圆形，也可以呈如图4所示的倒V形。

作为进一步改进，如图5所示，所述埚底2的中心焊接有埚底加厚区5，埚底加厚区5呈圆形，直径为50mm，厚度为3mm。埚底加厚区5可以明显改善埚底扭曲变形的情况，可以提高铱金坩埚使用周期到七次以上，可很大程度上节约生产成本。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。