一种单晶培养装置的制作方法

本实用新型涉及单晶培养技术领域，具体涉及一种单晶培养装置。

背景技术：

晶体是指物质内部质点(分子、原子或离子)在三维空间呈周期性重复排列的固体，是物质存在的热力学最稳定状态。晶体材料相对于无定形材料和薄膜材料，由于高的堆积密度、良好的晶体质量与低的晶界等，在电学、光学、磁学等领域展现出优异的应用前景。晶体的物理性质往往由晶体的结构决定，晶体的结构决定于物质分子的堆积关系。想要了解晶体结构需要对晶体进行x射线单晶衍射，通过获得的数据对晶体结构进行解析。在配位化学、金属有机化学、有机化学、无机材料化学、生物无机化学等领域，特别是与晶体工程和超分子化学相关的科学研究中，通过x射线单晶衍射进行结构分析已经成为必不可少的研究手段。使用x射线单晶衍射解析晶体结构的前提，是必须培养出良好的单晶，因此单晶的培养对于化合物结构解析具有重要意义。

单晶培养的方法多种多样，包括冷却法、常温挥发法、扩散法、溶剂热法以及溶胶凝胶法等。其中，扩散法是实验和生产中常用的合成方法。扩散法是利用两种互溶性好且对目标化合物的溶解度差异较大的溶剂a和溶剂b，例如，目标化合物在溶剂a中具有较高溶解度，而在溶剂b中溶剂度较低，同时，溶剂b为易挥发溶剂，而溶剂a为不易挥发溶剂。在封闭容器中，将需要结晶的目标化合物溶解于溶剂a中，溶剂b挥发进入溶剂a中，使化合物的溶解度不断降低，从而析出晶核，生长为单晶。单晶的生长快慢和质量依赖于晶核的形成和生长的速率。若晶核的形成速率大于生长速率，就会形成大量微晶，并容易出现“晶体团聚”现象。反之，太快的生长速率也会使晶体出现缺陷。因此，为提高单晶生长的质量，需要严格控制晶核的形成速率和生长速率。

目前以扩散法培养单晶，通常是将溶剂a盛放于小容器内，将溶剂b盛放于较大容器内，将较大容器密封后，使溶剂b挥发进入小容器中。但在上述单晶生长过程中，由于溶剂的扩散速率不可控，导致无法实现对晶核形成和生长的速率的有效控制，导致晶体中混有杂质、微晶、晶体“团聚”、产生无定形粉末等不良现象的发生。

技术实现要素：

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的以扩散法培养单晶的溶剂扩散速率不可控，限制了单晶生长质量的缺陷。

为此，本实用新型提供如下技术方案：

第一方面，本实用新型提供了一种单晶培养装置，包括：

容置单元，具有容置内腔；

培养单元，设置于所述容置内腔中，包括第一瓶体、第二瓶体和第二盖体；

所述第一瓶体具有第一内腔，以及连通所述第一内腔与所述容置内腔的第一开口；

所述第二瓶体具有第二内腔，以及连通第二内腔与所述容置内腔的第二开口；所述第二瓶体的外周壁面具有沿竖向延伸的第一区域和第二区域，所述第一区域位于所述第二区域的上方，所述第一区域的部分外周壁面上开设有所需数量的通孔；

所述第二盖体包括封闭部，和成型于所述封闭部上且沿竖向延伸的延伸部；所述延伸部在所述第二盖体安装于所述第二开口，与所述第二瓶体的内侧壁面相贴合，其具有使至少部分所述通孔敞开的第一状态，以及使至少部分所述通孔被遮挡的第二状态。

优选地，上述的单晶培养装置，还包括：

设置于所述容置单元外部的温控单元，所述温控单元用于调节所述容置内腔中的温度。

进一步优选地，上述的单晶培养装置，所述温控单元是设置于容置单元外侧壁面上的保温层。

优选地，上述的单晶培养装置，还包括：

支撑单元，设置在所述容置内腔中，所述支撑单元上开设有适于安装所述第一瓶体和所述第二瓶体的至少两个安装孔。

进一步优选地，上述的单晶培养装置，所述支撑单元是横向嵌设在所述培养容器内的支撑板。

优选地，上述的单晶培养装置，所述容置单元包括：

培养容器，所述培养容器具有所述容置内腔以及将所述容置内腔与外界连通的第三开口；

密封件，适于安装于所述第三开口使所述容置内腔形成密封腔体。

优选地，上述的单晶培养装置，所述延伸部是在周向上具有缺口的环形壁，所述缺口对应所述通孔所在的第一区域。

进一步优选地，上述的单晶培养装置，所述延伸部的竖向高度大于或等于所述第一区域的竖向高度。

优选地，上述的单晶培养装置，所述通孔所在的所述第一区域的周向长度是所示第一区域全部周向长度的一半，所述延伸部的周向长度等于所述通孔所在的所述第一区域的周向长度。

优选地，上述的单晶培养装置，所述封闭部(231)的外径大于所述延伸部(232)的外径。

第二方面，本实用新型提供了一种基于上述装置的单晶培养方法，包括以下步骤：

s1，向第二瓶体中加入第二溶剂，第二溶剂的液面高度低于第一区域的高度；

s2，将第二盖体安装于所述第二瓶体的第二开口上，第二盖体的延伸部遮挡第一区域上的部分通孔，剩余部分的通孔敞开，记录通孔的开孔率；

s3，将待生长结晶的目标材料溶解于第一溶剂，得到目标材料的饱和溶液，向第一瓶体中加入目标材料的饱和溶液；

s4，封闭容置单元，使容置内腔形成封闭内腔；静置培养，至目标材料生长为单晶；

s5，判断生长的单晶质量，若单晶质量达到目标质量，培养结束；

若单晶质量低于目标质量，返回s2步骤，调节通孔的开孔率，然后继续s3和s4步骤。

优选地，上述的培养方法，还包括：s6，重复s5步骤，至单晶质量达到目标质量。

优选地，上述的培养方法，所述s4步骤包括：封闭容置单元(1)，使容置内腔形成封闭内腔；利用温控单元(3)设置容置内腔中的温度，静置培养，至目标材料生长为单晶；

优选地，上述的培养方法，所述s5步骤包括：

判断生长的单晶质量，若单晶质量达到目标质量，培养结束；若单晶质量低于目标质量，返回s2步骤，调节通孔(221)的开孔率和容置内腔中的温度，然后继续s3和s4步骤。

第三方面，本实用新型提供了一种单晶，所述单晶由上述的单晶培养装置培养得到。

第四方面，本实用新型提供了由上述的单晶培养装置培养的单晶在制备光学元件、通讯元件、激光器件、光电子元件和/或压电元件中的应用。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的单晶培养装置，包括容置单元和培养单元，培养单元包括第一瓶体、第二瓶体和第二盖体。此结构的单晶培养装置，在用于培养单晶时，将第一瓶体的第一内腔中盛装溶解有目标化合物的第一溶剂，在第二瓶体的第二内腔中盛装第二溶剂，第二溶剂的液面高度位于第二区域内，以防止第二溶剂由通孔流出第二瓶体。第一溶剂对目标化合物的溶解度高、难挥发，第二溶剂对目标化合物的溶解度低、易挥发。由于第二瓶体第一区域的部分外周壁面上开设有所需数量的通孔，在第二盖体安装于第二开口上后，第二溶剂挥发后通过瓶体上的通孔向外扩散，第二溶剂扩散进入第一瓶体内，与第一溶剂混合，使目标化合物的溶解度降低，进而结晶析出。

由于第二盖体的延伸部具有使至少部分所述通孔敞开的第一状态，以及使至少部分所述通孔被遮挡的第二状态，通过调节第二盖体在第二开口上所处的位置，能够对延伸部所遮挡的通孔数以及未被延伸部所遮挡的通孔数进行调节，也即，对第二瓶体上通孔的开孔率进行调节。通过控制通孔的开孔率，能够实现对第二溶剂挥发速率的有效调节，进而实现对晶核形成速率和生长速率的有效控制，改善单晶的生长条件，提高生长的单晶质量。尤其对于生长条件未知的化合物，利用上述的单晶培养装置对通孔的开孔率进行调节，能够得到适于培养单晶的最佳溶剂扩散速率，避免晶体团聚、微晶、晶体缺陷、无定形粉末等的形成，得到具有高质量的单晶。

2.本实用新型提供的单晶培养装置，还包括设置于容置单元外部的温控单元，温控单元用于调节所述容置内腔中的温度，实现对单晶生长的温度环境的有效控制，减少外界温度变化对单晶生长的影响。由于温度影响溶剂的挥发，通过对环境温度的调节，对第二溶剂的挥发速度进行控制；在调节第二溶剂挥发速度的同时，配合调节第二瓶体上通孔开孔率的调节，以控制第二溶剂向容置内腔中的挥发量。温度调节与开孔率调节两者协同作用，实现对第二溶剂扩散速率的充分控制，以有效调控晶核的形成和生长速率。此外，通过控制温度可以减少化合物与溶剂共结晶的几率，提高生长的单晶的纯度。

3.本实用新型提供的单晶培养装置，还包括支撑单元，设置在所述容置内腔中，支撑单元上开设有适于安装第一瓶体和第二瓶体的至少两个安装孔。支撑单元上可以设置多个安装孔，以增加单晶培养装置内第一瓶体的数量，在不同的第一瓶体内生长单晶，在一次单晶培养过程中能够开展多组平行实验，有利于提高实验效率、节省实验成本，并有效控制不同实验组之间培养条件的统一性。此外，利用上述的单晶培养装置，在不同的第一瓶体内盛装溶解有不同目标化合物的第一溶剂，还能够实现在同一容置内腔中培养以相同第二溶剂生长的不同单晶。

4.本实用新型提供的单晶培养装置，支撑单元是横向嵌设在培养容器内的支撑板。利用支撑板，简化单晶培养装置的结构，同时通过在支撑板上开设安装孔，实现在同一培养环境下对多组单晶的同时培养。

5.本实用新型提供的单晶培养装置，所述容置单元包括：培养容器，所述培养容器具有所述容置内腔以及将所述容置内腔与外界连通的第三开口；密封件，适于安装于所述第三开口使所述容置内腔形成密封腔体。利用密封件，使培养容器的容置内腔形成密封内腔，为单晶生长提供密封环境，避免外界环境的干扰，使第二溶剂扩散后能充分进入第一瓶体内，与第一溶剂有效混合。

6.本实用新型提供的单晶培养装置，所述延伸部是在周向上具有缺口的环形壁，所述缺口对应所述通孔所在的第一区域。由于延伸部是周向上具有缺口的环形壁，通过改变第二盖体在第二开口上所处的相对位置，对由环形壁所遮挡的通孔数、以及由缺口所开放的通孔数进行调节，实现延伸部使至少部分所述通孔敞开的第一状态，以及使至少部分所述通孔被遮挡的第二状态。通过对第二瓶体外周壁上的通孔的开孔率进行调节，实现对第二瓶体内第二溶剂扩散速率的有效控制。

7.本实用新型提供的单晶培养装置，所述延伸部的竖向高度≥所述第一区域的竖向高度，使延伸部在位于通孔所在的第一区域的位置时，环延伸部在竖向方向上能够完全覆盖通孔。

8.本实用新型提供的单晶培养装置，所述通孔所在的所述第一区域的周向长度是所示第一区域全部周向长度的一半，所述延伸部的周向长度等于所述通孔所在的所述第一区域的周向长度。此结构的单晶培养装置，通过设置延伸部以及缺口所对应的第一区域的位置，能够实现对通孔的开孔率从0－100％的调节，进而得到第二溶剂扩散速率的宽的调控范围，在实际操作中，有利于筛选得到适于目标化合物的单晶生长的最佳培养调节。

9.本实用新型提供的单晶培养方法，利用上述的单晶培养装置，能够实现对扩散法培养单晶的溶剂扩散速率的有效调控，进而实现对晶核形成速率和生长速率的有效控制，培养得到具有高质量的单晶。通过记录不同通孔的开孔率对应的单晶生长质量，能够得到适于生长单晶的最佳开孔率。利用上述的培养方法，能够对单晶培养条件未知的化合物进行实验筛选，得到适于化合物生长单晶的最佳实验条件。在调节开孔率的基础上，进一步配合调节容置内腔中的温度，能够得到适于单晶生长的最佳的第二溶剂扩散速率。

10.本实用新型提供的单晶培养装置培养的单晶在制备光学元件、通讯元件、激光器件、光电子元件和/或压电元件中的应用。通过上述的单晶培养培养装置，对晶核形成和生长的速率进行控制，适于制备生长难度高的双折射晶体、非线性晶体、光折变晶体、压电晶体等等。其中，利用双折射晶体的特性可以得到线偏振光，实现对光束的位移等，使得双折射晶体成为制作光隔离器、环形器、光束位移器、光学起偏器和光学调制器等光学元件的关键材料。非线性晶体作为全固态激光器频率变换的核心，适于制备激光器件，在光学、通讯、医疗、军事等领域发挥着越来越重要的作用。光折变晶体在照射到晶体材料上的光发生变化时，晶体内部电荷发生非均匀的重新分配，使得晶体的折射率发生变化，光折变材料在光放大、高密度数据存储、相共轭、全息图像处理以及程序互联等许多激光与光电子技术中具有重要的潜在应用价值。压电晶体利用其压电效应，在高选择性滤波器、大功率超声波发生器、存储器、测压元件、水声换能器、声表面延迟器件、压电发电机和压电变压器等仪器中具有广泛的应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1中提供单晶培养装置的主视图；

图2为本实用新型实施例1中提供的支撑单元的俯视图；

图3为本实用新型实施例1中提供的第二瓶体的结构示意图；

图4为本实用新型实施例1中提供的第二瓶体横向展开后的结构示意图；

图5为本实用新型实施例1中第二盖体的主视图；

图6为本实用新型实施例1中第二盖体的左视图；

图7为本实用新型实施例1中第二盖体的俯视图；

附图标记说明：

1－容置单元，11－培养容器，12－密封件；

2－培养单元，21－第一瓶体，22－第二瓶体，221－通孔，23－第二盖体，231－封闭部，232－延伸部；

3－温控单元；

4－支撑单元，41－第一安装孔，42－第二安装孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种单晶培养装置，包括容置单元1、培养单元2、温控单元3和支撑单元4。其中，容置单元1具有容置内腔，培养单元2和支撑单元4设置于容置内腔中，温控单元3设置于容置单元1的外部。

如图1所示，容置单元1包括培养容器11和密封件12。其中，培养容器11具有容置内腔以及将容置内腔与外界连通的第三开口，例如，培养容器11为圆柱形容器，在圆柱形容器内部形成容置内腔，圆柱形容器的顶部形成第三开口；密封件12适于安装在第三开口使容置内腔形成密封腔体，例如，密封件12为密封盖，密封盖盖设于圆柱形容器的第三开口上，形成密封的容置内腔。

培养单元2包括第一瓶体21、第二瓶体22和第二盖体23，其中第一瓶体21和第二瓶体22安装于容置内腔中的支撑单元4上。如图1和图2所示，支撑单元4是嵌设于培养容器11内侧壁面上的圆形支撑板，支撑板与培养容器11的底部壁面平行。在支撑板上开设有若干个第一安装孔41和一个第二安装孔42，第一安装孔41的开孔大小对应第一瓶体21的最大外径，使第一瓶体21卡设于第一安装孔41内，第二安装孔42的开孔大小对应第二瓶体22的最大外径，使第二瓶体22卡设于第二安装孔42内。上述的支撑单元4结构设置简单，能够同时担载多个第一瓶体21和第二瓶体42。

第一瓶体21具有第一内腔，以及连通第一内腔与容置内腔的第一开口。具体地，第一瓶体21可以是底部呈锥形的反应管，反应管利用具有较大外径的部分卡设在第一安装孔41内，反应管的第一内腔中适于盛装溶解有待结晶的目标化合物的第一溶剂，第一溶剂是对目标化合物的溶解度高且不挥发的溶剂。第二瓶体22具有第二内腔，以及连通第二内腔与容置内腔的第二开口，例如，第二瓶体22为长颈溶剂瓶。如图3和图4所示，第二瓶体22的外周壁面具有沿竖向延伸的第一区域和第二区域，第一区域位于第二区域的上方，在第一区域的部分外周壁面上开设有所需数量的通孔221。如图4所示，将第一区域沿横向延伸的方向划分为第三区域和第四区域，第三区域的外周壁面上开设分别沿横向(周向)和竖向(轴向)排列的阵列通孔221，具体地，开设有通孔221的第三区域的周向长度是第一区域的周向长度的一半。第二瓶体22的第二内腔中适于盛装第二溶剂，第二溶剂是对目标化合物溶解度低且易挥发的溶剂。第二内腔中第二溶剂的液面高度低于第二区域的竖向高度，防止第二溶剂由第一区域上的通孔221溢出瓶体。第二溶剂通过开设在第二瓶体22外周壁面上的通孔221，能够挥发扩散至容置内腔中。第一瓶体21的容积小于第二瓶体22的容积，以提供适宜的单晶培养过程中第一溶剂和第二溶剂的使用比例。

如图5－图7所示，第二盖体23包括封闭部231和成型与封闭部231上且沿竖向延伸的延伸部232。例如，第二盖体23是圆形的磨口塞，封闭部231是磨口塞的圆形底盖，延伸部232是成型于底盖上的环形壁。第二盖体23适于安装在第二瓶体22的第二开口上，在安装到位后，第二盖体23的延伸部232与第二瓶体22的内侧壁面相贴合。延伸部232的外径小于封闭部231的外径，便于第二盖体23在第二开口上的安装和拆卸。延伸部232具有缺口，延伸部232在周向方向上呈现带有部分缺失的环形壁。第二盖体23在安装于第二瓶体22的第二开口上后，通过旋转第二盖体23，以改变环形壁及缺口对应的第一区域的位置，使第二盖体23的延伸部232选择性遮挡第二瓶体22周向外壁上的通孔221，延伸部232具有使至少部分通孔221敞开的第一状态，以及使至少部分通孔221倍遮挡的第二状态。例如，延伸部232的竖向高度等于第一区域的竖向高度，当第二盖体23旋转至某一位置时，延伸部232能够将对应位置的第一区域上的通孔221全部遮挡，避免竖向排列的通孔221由于无法被遮挡而影响对通孔221开孔率的调节。延伸部232的周向长度等于第三区域的周向长度，也即，延伸部232的周向长度为第一区域周向长度的一半。在第二盖体23安装于第二开口上后，旋转第二盖体23，使延伸部232对应第三区域的位置，则通孔221被延伸部232全部遮挡；旋转第二盖体23，使延伸部232对应第四区域的位置，则通孔221全部敞开，将第二盖体23在上述两个位置之间旋转，能够实现通孔221由0－100％的不同的开孔率。

通过第二瓶体22和第二盖体23的配合使用，对第二瓶体22上开设的通孔221的开孔率进行调节，以有效调控第二内腔中盛装的第二溶剂的扩散速率，进而实现对晶核形成和生长速率的有效控制，以获得具有高质量的单晶，为后续单晶的应用、化合物的结构解析等提供了有利条件。上述溶剂扩散速率可控的单晶培养装置，有利于改善单晶的生长条件，避免晶体团聚、微晶、晶体缺陷、无定形粉末等的形成，实现了高质量单晶的培养。

温控单元3设置于培养单元2的外部，例如，温控单元是贴设于培养容器11外壁上的保温层，保温层可以设置于培养容器11的全部外壁面上，或者仅围绕第一瓶体21以及第二瓶体22内第二溶剂液面高度以上的位置进行包覆。通过保温层，能够对容置内腔中的温度环境进行调节，保持单晶生长过程中的恒温环境，避免由于外界温度变化对单晶生长的不良影响。由于温度影响溶剂的挥发，通过对环境温度的调节，对第二溶剂的挥发速度进行控制；在调节第二溶剂挥发速度的同时，配合调节第二瓶体上通孔开孔率的调节，以控制第二溶剂向容置内腔中的挥发量。温度调节与开孔率调节两者协同作用，实现对第二溶剂扩散速率的充分控制，以有效调控晶核的形成和生长速率。此外，通过控制容置内腔中的温度，能够减少化合物与溶剂共结晶的几率、提高生长的单晶的纯度，进一步提高单晶生长的质量。

作为本实施例的第一个可替代实施方式，第二瓶体22的通孔221所在的第一区域的周向长度还可以小于全部第一区域的周向长度，或者大于全部第一区域的周向长度，只要在第一区域的位置上开设通孔221，使第二溶剂能够通过通过通孔进行扩散即可。作为变形，延伸部232的周向长度还可以小于通孔所在的第一区域的周向长度，或者大于通孔所在的第一区域的周向长度，只要使延伸部232的周向长度小于第一区域的周向长度，通过改变第二盖体23的位置，能够使延伸部具有使至少部分通孔221敞开的第一状态、以及使至少部分通孔221被遮挡的第二状态即可。作为进一步的变形，通孔221的排布还可以是其他排布方式，例如，成簇排布、或不规则排布等等，仅需要在第二瓶体22和第二盖体23的配合下，使通孔221可以选择性地被遮挡，以调节通孔221的开孔率。

作为本实施例的第二个可替代实施方式，第二盖体23的延伸部232的缺口开还可以设在环形壁的内部。例如，环形壁横向展开呈长方形，而缺口对应长方形的环形壁内部的缺失部分。只要使第一盖体23在安装于第二开口上之后，延伸部232不完整遮挡通孔221或使通孔221全部敞开，能够实现延伸部232的第一状态和第二状态即可。

作为本实施例的第三个可替代的实施方式，第二瓶体22和第二盖体23还可以是其他形状，例如，第二瓶体22为多面体，则第二盖体23为与第二瓶体22的对应形状，仅需要保证在第二瓶体22的外周壁面上开设通孔，在第二盖体23安装于第二瓶体22上之后，能够通过改变第二盖体23的相对位置使延伸部具有第一状态和第二状态即可。作为变形，第一瓶体21还可以是其他形状，例如，圆柱形瓶体等等。作为变形，培养容器11还可以是其他形状的容器，例如，长方体、正方体等等。作为进一步的变形，密封盖还可以是其他适于安装于第三开口上的密封件12，例如，弹性塞体等等，只要使密封件12在安装于第三开口后，使容置内腔能够形成密封内腔即可。

作为本实施例的第四个可替代的实施方式，支撑板还可以是其他形状、结构的支撑单元4。例如，支撑单元4包括一平行于培养容器11底部的水平板，在水平板相对的两个端部连接竖直板，竖直板远离水平板的一端通过固定片等设置于培养容器11的底部壁面上。通过在水平板上开始第一安装孔41和第二安装孔42，同样能够实现对第一瓶体21和第二瓶体22的担载。作为变形，在容置内腔中还可以不设置支撑单元4，将第一瓶体21和第二瓶体22直接放置于培养容器11的底部壁面上，同样能够通过第二瓶体22内第二溶剂挥发进行入第一瓶体21，实现单晶的培养。

作为本实施例的第五个可替代的实施方式，温控单元3还可以是恒温箱等，将容置单元1放置在恒温箱内，实现对容置内腔中温度的控制。作为变形，还可以不设置温控单元3。

实施例2

本实施例提供一种单晶培养方法，例如，待生长单晶的目标材料为红光主体材料npafn，npafn的化学结构如下所示：

利用实施例1提供的任一种的单晶培养装置进行培养，培养方法包括以下步骤：

s1，向第二瓶体22中加入第二溶剂(例如：正己烷)，第二溶剂的液面高度低于第一区域的高度；

s2，将第二盖体23安装于所述第二瓶体22的第二开口上，第二盖体22的延伸部232遮挡第一区域上的部分通孔，剩余部分的通孔敞开，记录通孔的开孔率；

s3，用干净的药匙取约5mg的目标材料于试管中，在试管中加入第一溶剂(例如：二氯甲烷)约3ml，超声使目标材料充分溶解；

在目标材料完全溶解后，继续加入少量材料并超声，直至培养成过饱和溶液，向第一瓶体21中加入目标材料的过饱和溶液；其中，在第二瓶体22中加入的第二溶剂的量约5倍(体积)于第一瓶体21中加入的过饱和溶液的量；

s4，封闭容置单元1，使容置内腔形成封闭内腔；利用温控单元(3)设置容置内腔中的温度为20℃，静置培养，至目标材料生长为单晶。

s5，判断生长的单晶质量，若单晶质量达到目标质量，培养结束；

若单晶质量低于目标质量，返回s2步骤，调节通孔的开孔率，并选择性调节容置内腔中的温度，然后继续s3和s4步骤。

s6，重复s5步骤，至单晶质量达到目标质量。

利用上述的单晶培养装置，能够实现对扩散法培养单晶的溶剂扩散速率的有效调控，进而实现对晶核形成速率和生长速率的有效控制，培养得到具有高质量的单晶。通过记录不同通孔的开孔率对应的单晶生长质量，能够得到适于生长单晶的最佳开孔率，通过开孔率调节配合温度调节，得到适于单晶生长的第二溶剂的最佳扩散速率。利用上述的培养方法，能够对单晶培养条件未知的化合物进行实验筛选，得到适于化合物生长单晶的最佳实验条件。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。