专利名称：宝石炉的制作方法
技术领域：
本发明属于物质生长炉技术领域，具体涉及一种宝石炉。
背景技术：
LED用蓝宝石晶体材料化学式为α-Al2O3，属六方晶体，在室温下密度为3. 98g/ cm3，属于熔点很高的难熔氧化物晶体。Al2O3晶体具有宽的透光范围，从真空紫外、可见光、 远红外，一直到中红外均具有较高的光透过性，具有高机械强度，高温耐熔性，膨胀系数小， 导热率大，良好的化学稳定性，耐辐射性及低摩擦系数等综合性能，是优良的激光基质材料及各种光学元件和红外军事装置、卫星空间技术、高强度激光的窗口材料，在微电子学、光学、量子电子学、计算机、照明设施、发光二极管以及其他科学技术领域得到广泛应用。制备LED用蓝宝石晶体有多种方法，微拉旋转泡生法因其能综合泡生法和微拉法的优点，因此优先在工业上应用。该方法是晶体在宝石炉(单晶炉)内完成晶体长晶制备过程。
发明内容
本发明提供一种宝石炉，用于生产高纯度单晶体，其引晶率高，可以生产大尺寸的晶体，生产的晶体品质高，纯度高，无气泡产生。本发明具体采用如下技术方案一种宝石炉，包括机架，机架上设置炉体，炉体上设置炉盖、主轴，其特征是，炉体上部与真空系统组件连接，主轴上设有摆动称重组件，主轴与主轴升降组件连接，炉盖与炉盖升降组件连接，立柱升降组件设置在立柱上，立柱下方设置立柱摆动组件。所述真空系统组件包括真空泵，真空泵依次连接第二连接管、第一电磁阀、第一连接管和连接弯头，连接弯头一端与宝石炉连接，连接弯头另一端连接扩散泵；连接弯头和扩散泵之间设置电动间板阀，扩散泵上还设有第三连接管通过第二电磁阀与第二连接管连接，连接弯头上还设有真空表。所述摆动称重组件包括主轴，主轴上设有纵向托板和横向托板，纵向托板上设置纵向滚珠导轨和纵向定位块，横向托板上设置横向滚珠导轨和横向定位块，在主轴上还设置有称重传感器。所述主轴升降组件包括升降支架，所述升降支架上设置丝杠，丝杠上端依次连接离合器、减速机、第一电机，丝杠下端依次连接联轴器、转向箱，转向箱上设有手柄，还包括固定板，固定板上设有导轨，导轨与升降支架滑动配合。所述炉盖升降装置，包括炉盖支架，炉盖支架上设有提升轴，提升轴上方设有导向套，导向套下方设有转向箱，转向箱内设置涡轮与提升轴上的齿条配合，涡轮通过蜗杆轴与手轮连接，导向套和转向箱固定在托架上，炉盖支架与炉盖连接。所述立柱摆动组件包括立柱，立柱固定在上固定板上，上固定板一侧通过铰链与下固定板连接，上固定板另一侧设有锁紧螺钉，锁紧螺钉下设置胶垫，上、下固定板上还设有把手，在把手上还设有百分表。进一步，机架上还设有进出水组件，为炉体进行冷却；机架上还设有电气控制装置，用于控制宝石炉的各项操作。与现有技术相比，本发明引晶成功率高，可以生产大尺寸的晶体，生产的晶体品质高，纯度高，无气泡产生。
图1是本发明的结构示意图；图2是真空系统组件的结构示意图；图3是摆动称重组件的结构示意图；图4是主轴升降组件的结构示意图；图5是炉盖升降组件的机构示意图；图6是立柱摆动组件的机构示意图。图中，1-电气控制装置，2-主轴，3-摆动称重组件，4-立柱升降组件，5-立柱，
6-立柱摆动组件，7-炉盖升降组件，8-进出水组件，9-炉体，10-真空系统组件，11-机架， 12-炉盖；10-1-第一电磁阀，10-2-第一连接管，10-3-连接弯头，10-4-真空表，10_5_电动闸板阀，10-6-第二电磁阀，10-7-第二连接管，10-8-真空泵，10-9-第三连接管，10-10-扩
散泵；3-2-称重传感器，3-3-纵向定位块，3_4_纵向托板，3_5_纵向滚珠导轨，3_6_横向定位块，3-7-横向托板，3-8-横向滚珠导轨。4-1-电机，4-2-离合器，4-3-丝杠，4_4_导轨，4_5_升降支架，4_6_联轴器， 4-7-转向箱，4-8-手柄，4-9-固定板，4-10-减速机。7-1-导向套，7-2-转向箱，7-3-提升轴，7_4_炉盖支架，7-5-蜗杆轴，7_6_手轮，
7-7-涡轮。6-1-铰链，6-2-上固定板，6-4-锁紧螺钉，6-5-胶垫，6_6_百分表，6-7-下固定板，6-8-把手。
具体实施例方式如图1所示，一种宝石炉，包括机架11，机架11上设置炉体9，炉体9上设置炉盖 12、主轴2，炉体9上部与真空系统组件10连接，主轴2上设有摆动称重组件3，主轴2与主轴升降组件4连接，炉盖12与炉盖升降组件7连接，立柱升降组件4设置在立柱5上，立柱 5下方设置立柱摆动组件6。如图2所示，真空系统组件10包括真空泵10-8，真空泵10_8依次连接第二连接管10-7、第一电磁阀10-1、第一连接管10-2和连接弯头10-3，连接弯头10_3 —端与炉体9 连接，连接弯头10-3另一端连接扩散泵10-10 ；连接弯头10-3和扩散泵10-10之间设置电动闸板阀10-5，扩散泵10-10上还设有第三连接管10-9通过第二电磁阀10-6与第二连接管10-7连接。连接弯头10-3上还设有真空表10-4。使用时，首先将第二电磁阀10-6和电动闸板阀10-5关闭，开启真空泵10-8，通过连接弯头10-3和第一连接管10-2、第二连接管10-7，将宝石炉内抽到低真空状态，达到设定数值后，再将第一电磁阀10-1关闭，开启第二电磁阀10-6和电动闸板阀10-5，启动扩散泵10-10，经过连接弯头10-3、电动闸板阀10_5、 第二连接管10-7、真空泵10-8将宝石炉内抽到高真空状态，达到工艺要求。如图3所示，摆动称重组件3包括主轴2，主轴2上设有纵向托板3_4和横向托板 3-7，纵向托板3-4上设置纵向滚珠导轨3-5和纵向定位块3-3，横向托板3-7上设置横向滚珠导轨3-8和横向定位块3-6，在主轴2上还设置有称重传感器3-2。如图4所示，主轴升降组件4包括升降支架4-5，升降支架4_5上设置丝杠4_3，丝杠4-3上端依次连接离合器4-2、减速机4-10、电机4-1，丝杠4_3下端依次连接联轴器4_6、 转向箱4-7，转向箱4-7上设有手柄4-8，还包括固定板4-9，固定板4_9上设有导轨4_4，导轨4-4与升降支架4-5滑动配合。工作时，电机4-1带动升降支架4-5在导轨4_4上上下运动，当需要手动时，将离合器4-2断开，转动手柄4-8经联轴器4-6带动丝杠4-3，实现手动上下运动。如图5所示，炉盖升降组件7包括炉盖支架7-4，炉盖支架7-4上设有提升轴7-3， 提升轴7-3上方设有导向套7-1，导向套7-1下方设有转向箱7-2，转向箱7_2内设置涡轮 7-7与提升轴7-3上的齿条配合，涡轮7-7通过蜗杆轴7-5与手轮6连接。使用时，转动手轮7-6经蜗杆轴7-5带动涡轮7-7转动并转向，涡轮7-7经提升轴7-3上的齿条带动提升轴7-3上下运动，炉盖支架7-4与炉盖12连接，当该机构上下运动时，带动炉盖12升降。如图6所示，立柱摆动组件6包括立柱5，立柱5固定在上固定板6-2上，上固定板 6-2左侧通过铰链6-1与下固定板6-7连接，上固定板6-2右侧设有锁紧螺钉6_4，锁紧螺钉6-4下设置胶垫6-5，上、下固定板上还设有把手6-8，在把手6-8上还设有百分表6_6。
权利要求
1.一种宝石炉，包括机架，机架上设置炉体，炉体上设置炉盖、主轴，其特征是，炉体上部与真空系统组件连接，主轴上设有摆动称重组件，主轴与主轴升降组件连接，炉盖与炉盖升降组件连接，立柱升降组件设置在立柱上，立柱下方设置立柱摆动组件。
2.根据权利要求1所述的宝石炉，其特征是，所述真空系统组件包括真空泵，真空泵依次连接第二连接管、第一电磁阀、第一连接管和连接弯头，连接弯头一端与宝石炉连接，连接弯头另一端连接扩散泵；连接弯头和扩散泵之间设置电动间板阀，扩散泵上还设有第三连接管通过第二电磁阀与第二连接管连接，连接弯头上还设有真空表。
3.根据权利要求1所述的宝石炉，其特征是，所述摆动称重组件包括主轴，主轴上设有纵向托板和横向托板，纵向托板上设置纵向滚珠导轨和纵向定位块，横向托板上设置横向滚珠导轨和横向定位块，在主轴上还设置有称重传感器。
4.根据权利要求1所述的宝石炉，其特征是，所述主轴升降组件包括升降支架，所述升降支架上设置丝杠，丝杠上端依次连接离合器、减速机、电机，丝杠下端依次连接联轴器、转向箱，转向箱上设有手柄，还包括固定板，固定板上设有导轨，导轨与升降支架滑动配合。
5.根据权利要求1所述的宝石炉，其特征是，所述炉盖升降组件，包括炉盖支架，炉盖支架上设有提升轴，提升轴上方设有导向套，导向套下方设有转向箱，转向箱内设置涡轮与提升轴上的齿条配合，涡轮通过蜗杆轴与手轮连接，导向套和转向箱固定在托架上，炉盖支架与炉盖连接。
6.根据权利要求1所述的宝石炉，其特征是，所述立柱摆动组件包括立柱，立柱固定在上固定板上，上固定板一侧通过铰链与下固定板连接，上固定板另一侧设有锁紧螺钉，锁紧螺钉下设置胶垫，上、下固定板上还设有把手，在把手上还设有百分表。
7.根据权利要求1所述的宝石炉，其特征是，机架上还设有进出水组件和电气控制装置。
全文摘要
一种宝石炉，属于物质生长炉技术领域，包括机架，机架上设置炉体，炉体上设置炉盖、主轴，其特征是，炉体上部与真空系统组件连接，主轴上设有摆动称重组件，主轴与主轴升降组件连接，炉盖与炉盖升降组件连接，立柱升降组件设置在立柱上，立柱下方设置立柱摆动组件。本发明引晶成功率高，可以生产大尺寸的晶体，生产的晶体品质高，纯度高，无气泡产生。
文档编号C30B15/00GK102400221SQ20111042433
公开日2012年4月4日 申请日期2011年12月19日 优先权日2011年12月19日
发明者于爱东, 周磊, 李瑞莲, 沈春艳, 陈卫国 申请人:山东紫晶光电新材料有限公司