[实用新型]带双定位销的蓝宝石籽晶夹头

说明书

技术领域

本实用新型是关于蓝宝石生长过程中的籽晶夹头，特别涉及带双定位销的蓝宝石籽晶夹头。

背景技术

蓝宝石晶体的生长方法常用的有两种：柴氏拉晶法（Czochralski method，简称CZ法）和凯氏长晶法（Kyropoulos method，简称KY法，大陆称之为泡生法）。生长大直径、高质量、无色蓝宝石晶体通常采用泡生法，其具体工艺如下：（1）将纯净的原料装入坩埚中，坩埚上方装有可旋转和升降的提拉杆，杆的下端有一个蓝宝石籽晶夹头，在其上装有一根定向的无色蓝宝石籽晶(注：生长无色蓝宝石时不添加致色剂，籽晶也采用无色蓝宝石)；（2）将原料加热至熔点后熔化形成熔汤，降低提拉杆，使籽晶插入熔汤中；（3）控制熔汤的温度，使液面温度略高于熔点，熔去少量籽晶以保证晶体能在清洁的籽晶表面上生长；（4）在实现籽晶与熔汤充分沾润后，使液面温度处于熔点，缓慢向上提拉和转动籽晶杆；控制拉速和转速，晶体逐渐长大；（5）小心地调节加热功率，使液面温度等于熔点，实现宝石晶体生长的缩颈——扩肩——等径生长——收尾全过程。

在蓝宝石生长过程中，籽晶夹头是非常重要的部件，籽晶与籽晶夹头的连接非常关键，需要很好的固定籽晶并确保在整个过程中不会脱落或者断裂，使整个蓝宝石生长过程顺利完成。

籽晶夹头根据不同的籽晶形式和提拉杆结构也有所区别，目前国内外使用较多的籽晶为长方体，其连接结构主要有两种，一种是上端大于下端的倒梯形体，一种是整体为长方体；相应的籽晶夹头的主要连接结构是加工一道梯形安装槽，利用锥形连接。此种籽晶夹头加工难度大，已断裂，很难大规模使用。籽晶夹头与提拉杆的连接结构目前大多使用的是抱箍抱紧式，这种结构由于中心度不好，在大直径的蓝宝石生长过程中容易造成连接处断裂。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种可保证中心度、加工方便、拆卸方便的蓝宝石籽晶夹头。为解决上述技术问题，本实用新型的解决方案是：

提供带双定位销的蓝宝石籽晶夹头，包括连接体、过渡段和连接螺母，用于夹持带有凹槽的籽晶，连接体一端设有螺孔，螺孔内部有细牙内螺纹，连接体的另一端开有一个安装槽，安装槽两边至少各设有一个销孔，用于双定位销穿过销孔和籽晶上的凹槽将籽晶固定在安装槽内，连接体外部有至少两道捆绑槽；过渡段的一端设有与连接体的细牙内螺纹相对应的细牙外螺纹，细牙外螺纹的根部设有退刀槽，连接螺母套在过渡段的另一端上，且连接螺母与过渡段的接触面包括锥面。

作为进一步的改进，所述双定位销满足公式A=K1mg，其中A为双定位销的直径，K1为比例系数，且K1取值范围在0.03～1.2之间，m为籽晶的重量，g为重量加速度。

作为进一步的改进，所述双定位销满足公式A=K2B，其中A为双定位销的直径，K2为比例系数，且K2取值范围在0.08～1.5之间，B为蓝宝石籽晶夹头的外径。

作为进一步的改进，所述连接螺母与过渡段分别设有45°的锥面，用于连接螺母和过渡段相互套接后保证同心度。

作为进一步的改进，所述安装槽两边一对销孔的连线和其中一道捆绑槽的位置一致。

作为进一步的改进，所述安装槽为长方形安装槽，且安装槽的中心线与蓝宝石籽晶夹头的中心线重合。

作为进一步的改进，所述蓝宝石籽晶夹头是纯钼制成的夹头。

作为进一步的改进，所述籽晶是长方体籽晶，籽晶上设有至少两个半圆形凹槽，用于安装双定位销进行固定。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

安装槽的尺寸与籽晶匹配，且保证籽晶的中心线与籽晶夹头的中心线吻合，从而保证中心度；连接螺母与过渡段之间采用45°锥面配合，有效的保证了安装之后与上轴的同心度；双定位销孔的中心线在安装槽线上，从而分散了接触应力，有效防止籽晶断裂，而且加工方便。

附图说明

图1为本实用新型与籽晶的装配示意图。

图2为本实用新型中的连接体示意图。

图3为本实用新型中的过渡段示意图。

图4为本实用新型中的连接螺母示意图。

图5为本实用新型中的定位销示意图。

图6为本实用新型所夹持的籽晶示意图。

图中的附图标记为：1连接体；2过渡段；3连接螺母；4籽晶；5定位销。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：