一种大尺寸用籽晶杆保护装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种大尺寸用籽晶杆保护装置，具体涉及一种通过plc系统控制籽晶杆水循环结构。


背景技术：

2.蓝宝石俗称刚玉，主要成分是al2o3，是一种常见的简单配位型氧化物晶体。自然界中的蓝宝石由于含有一些杂质离子而呈现出不同的颜色，单纯的氧化铝晶体是呈无色透明的，因为其具有独特的晶格构、优异的机械性能、光学性能和化学稳定性，可应用于2000℃的高温环境下，所以被广泛应用于红外军事装置、卫星空间技术、高强度激光的窗口材料和半导体、大规模集成电路的衬底材料。
3.传统泡生法蓝宝石单晶生长控制系统包括；电气控制系统、温度控制系统、真空系统、水循环系统、籽晶运动系统、称重系统、测温系统组成。由于蓝宝石长晶用籽晶夹固定在籽晶杆底端带有螺纹的铜头上，籽晶杆属消耗器件，重复使用个别籽晶杆铜头螺纹易破损，蓝宝石单晶炉在化料、引晶过程中因炉内温度高，籽晶杆接触液面位置较低，籽晶杆铜头易漏水，导致炉内热场材料高温氧化裂解，同时也可造成原料污染及热场部件的严重损坏。因此，有必要研制一种大尺寸籽晶杆保护装置，该装置可以在籽晶杆铜头高温融化时，降低炉内热场材料的氧化及原料的污染。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种通过plc程序控制在籽晶杆漏水时及时制止水流，减少高温状态下热场组件氧化污染，可以有效保护热场组件使用寿命的大尺寸用籽晶杆保护装置。
5.本实用新型的目的是这样实现的：它包括籽晶杆、籽晶杆铜头、电磁流量阀、压力传感器及plc控制单元，籽晶杆内部设置有挡水板，籽晶杆上端设置有进水口水嘴和出水口水嘴，电磁流量阀安装在籽晶杆进水口水嘴上，压力传感器连接籽晶杆铜头，压力传感器设置在籽晶杆出水口水嘴处，电磁流量阀与压力传感器连接plc控制单元，压力传感器一端连接有报警系统，籽晶杆铜头焊接在籽晶杆底端，籽晶杆设置在籽晶杆升降系统上，plc控制模块连接籽晶杆升降系统。
6.本实用新型在籽晶杆铜头焊接处因高温漏气时，压力传感器接受压力信号反馈到plc控制端，控制端输出指示命令警报器警示报警、进水口电磁流量阀关闭禁止供水，防止继续供水造成对炉内组件氧化；同时籽晶杆升降系统迅速将籽晶杆上提，避免因炉内高温对籽晶杆铜头造成二次损坏，掉入坩埚污染原料。
7.本实用新型还有这样一些特征：
8.1、所述的籽晶杆为2
‑
5mm厚不锈钢材质空体钢管，籽晶杆直径为40
‑
60mm。
9.2、所述的籽晶杆内挡水板为1
‑
3mm厚的不锈钢钢板。
10.3、在籽晶杆上端两侧留有接通水嘴的螺纹孔。
11.4、所述的籽晶杆铜头为tu2螺纹铜管、焊接在不锈钢籽晶杆底端。
12.、所述的籽晶杆铜头连接装有籽晶的籽晶夹。
13.6、所述的籽晶杆进出口水嘴为4分不锈钢水嘴。
14.本实用新型有益效果有：
15.1.电磁流量阀在晶体放肩时加大籽晶杆的水流量，可以促进液面的突出率，有利于晶体放肩过程气泡的排杂。
16.2.当籽晶杆内部压力突变时，plc控制模块同时输出电磁流量阀关闭水流及上提籽晶杆命令，籽晶杆远离高温区，防止铜头过热融化掉入坩埚中污染原料，电磁流量阀关闭水流，防止热场材料高温氧化裂解，影响使用寿命。
17.3.挡水板的设计可以加大冷却效果。
附图说明
18.图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
19.下面结合附图对本实用新型进行详细说明：
20.结合图1，本实施例由籽晶杆1、焊接在籽晶杆底端的铜头籽晶杆2、电磁流量阀5、压力传感器7及plc控制单元组成，籽晶杆上端设置有进水口水嘴4、出水口水嘴6，籽晶杆内有挡水板3将水路形成连通结构，进水口水嘴处安装有电磁流量阀5，出水口处安装有压力传感器7，该结构由plc控制模块控制。当籽晶杆铜头因高温漏水或破损时，出水plc控制模块接受压力传感器的异常信号，输出进水口电磁流量阀停止供水、报警器警示报警、籽晶杆迅速上提至顶端，该籽晶杆装置电磁流量阀控制水流冷却效果明显，在籽晶杆铜头高温漏气时可以保护炉内热场材料氧化裂解，增强使用寿命。
21.以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所做的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只限于这些说明。对于具有本实用新型所属领域基础知识的人员来讲，可以很容易对本实用新型进行变更和修改，这些变更和修改都应当视为属于本实用新型所提交的权利要求书确定的专利保护范围。