[发明专利]磷酸氧钛钾的生长设备

说明书

技术领域

本发明涉及用助剂法生长磷酸氧钛钾技术领域，特别涉及一种磷酸氧钛钾的生长设备。

背景技术

磷酸钛氧钾（KTiOPO4, 简称KTP）晶体是一种优良的非线性光学晶体。适用于制作倍频器。其对1064nm的倍频效率可达约80%，有很高的非线性系数(约为KDP的15倍)、高热导率（为BNN晶体的2倍），不吸潮、不潮解，在900℃以下不分解，机械性能良好、晶体表面易于抛光，失配度小。该晶体可用于制作倍频、混频、电光调制、光学参量振荡和光学波导等元器件。磷酸氧钛钾最初是用水热法生长出来，但由于水热法很不安全，生长大晶体困难，不久便由熔剂法生长KTP晶体所替代，熔剂法生长KTP晶体多用KH2PO4-K2HPO4作助溶剂，用坩埚加速旋转，底部冷却及顶部悬晶等技术，上述方法都需将坩埚盖与铂坩埚焊死，工艺复杂，成本高；籽晶相对溶液不动，体系内溶液不均匀，成核不易控制。另外KH2PO4-K2HPO4-TiO2体系含水较多，高温下大量蒸发易使液体外溢。中国专利号：86100393公开了一种助熔剂法生长钛氧磷酸钾晶体的工艺和装置，以ＫＰＯ－［３］和Ｋ－［４］Ｐ－［２］Ｏ－［７］为助熔剂，将一定配比的原料放入铂坩埚中，电炉丝加热，ＴｉＯ－［２］＋ＫＰＯ－［３］∴ＫＴｉＯＰＯ－［４］（ＫＴＰ）原料全部熔化后降至饱和点，顶部下籽晶并旋转之，不断降温生长，周期１－２月。此种方法虽比传统工艺上的熔剂法生长KTP晶体降低点成本，但是该装置中并未提出如何保证籽晶旋杆在KTP晶体生长时不断旋转搅拌所需要的垂直精度，且籽晶旋杆在KTP晶体生长过程中要手动测控并慢慢向上提拉，而其提拉方式通常是通过在籽晶旋杆装一条拉线手工凭经验去提拉控制，从而不能精准的控制KTP晶体生长而造成损失，且其控制操作的工人需先进行培训才可操作工作。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提出一种可自由调整籽晶旋杆在KTP晶体生长时不断旋转搅拌所需要的垂直精度以及对籽晶旋杆提拉操作简单方便，进而提高磷酸氧钛钾晶体生产产量及质量的磷酸氧钛钾的生长设备。

为解决此技术问题，本发明采取以下方案：一种磷酸氧钛钾的生长设备，包括机身、炉桶、直流电机、籽晶旋杆、温度传感器、PLC控制系统及电源开关，所述电源开关设于机身上，所述电源开关与直流电机电性连接，所述温度传感器设于炉桶内，所述直流电机、温度传感器及电源开关均与PLC控制系统电性连接并受控于PLC控制系统，还包括连接座及提拉装置，所述机身上设有一横臂，所述直流电机设于机身的横臂上，所述提拉装置设于机身上且与机身的横臂相连接，所述直流电机经连接座与籽晶旋杆传动连接，所述籽晶旋杆的自由端垂直穿设于炉桶内。

进一步的，所述连接座由上连接块、下连接块及设于上连接块与下连接块之间的滚珠组成，所述上连接块与下连接块均设有通孔，该通孔上穿设有调节螺栓。

进一步的，所述提拉装置由两齿轮、螺杆及机械摇柄构成，所述螺杆与机械摇柄分别穿设于两齿轮上，所述两齿轮相互啮合传动设置，所述螺杆设有外螺纹，所述横臂设有螺孔，所述横臂通过螺孔旋设于螺杆上。

更进一步的，所述机身上设有可升降底板，所述炉桶水平安置于底板上。

进一步的，所述机身上还设有电位器和液晶显示器,该电位器与直流电机电性连接，所述电位器与液晶显示器电性连接。

进一步的，所述炉桶由内而外由铂坩埚、第一保温材料层、电炉丝、第二保温材料层及炉体两两相邻固接。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：第一，通过在直流电机与籽晶旋杆之间设置内置滚珠的连接座，使其可自由调整籽晶旋杆在KTP晶体生长时不断旋转搅拌所需要的垂直精度，从而提高了晶体生长所需要的温场均匀性，使晶体生长所受的机械误差扰动达到最小。第二，提拉装置采用精确的机械摇柄联动设计，使籽晶提拉完全做到精细化，不仅操作简单灵活，而且稳定安全，任何操作新手都可随时掌握，节省了培训时间，更重要的是保证了籽晶提拉时候的操作稳定性，提高了检测和观察效率，提高了晶体生长的安全保障。第三，在机身上设有可升降底板，炉桶水平安置于底板上，降低了炉桶放置受场地地面平面度的限制，从而提高炉内高温熔盐液体的水平精度，保证了炉内温场的水平方向和垂直方向上的严格均匀性，使得地表缺陷对晶体生产产生的影响降到最低。第四，采用连续可调的直流电机，可以连续调速，调速控制用液晶显示器显示，既保证了提拉速度，又满足了需要的拉速。

说明书附图

图1是本发明实施例的立体图；

图2是本发明实施例的主视图；