[实用新型]一种泡生法蓝宝石生长炉的分段式圆形加热体结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及泡生法蓝宝石晶体生长技术领域，尤其涉及一种泡生法蓝宝石生长炉的分段式圆形加热体结构，同时可适用于其他相似领域。

背景技术

蓝宝石又称白宝石，是世界上硬度仅次于金刚石的晶体材料，由于具有高声速、耐高温、抗腐蚀、高硬度、高透光性、熔点高（2045℃）等优良的物理、机械、化学及红外透光性能，一直是微电子、航空航天、军工等领域急需的材料，凭借其极高的强度、硬度、红外透过性能和抗热冲击性能。该材料在光学窗口、半导体照明、微波器件等领域都有广泛的应用，已成为用量仅次于硅单晶的一种功能晶体材料。尤其是光学级大尺寸蓝宝石材料，由于其具有性能稳定、市场需求量大、综合利用率及产品附加值高等特点，成为近年国内外研究开发和产业化热点。蓝宝石晶体的生长方法很多，但只有泡生法才能获得缺陷和应力少的大尺寸高光学质量的蓝宝石晶体，目前70%的蓝宝石材料是由泡生法制造的。

泡生法蓝宝石晶体生长设备包括炉体、热场、控制系统、真空系统、水冷系统及动力系统。为保证原料三氧化二铝能够保持在熔融状态，从化料到长晶结束，热场内部需要维持2000℃以上的高温，因此在蓝宝石的成本内，电费占了很大比例。为了能够节能降耗，保温性能更好的陶瓷慢慢开始替代钨钼材料，但是在整个长晶过程中，还是需要维持整个原料的熔融状态。

发明内容

（一）要解决的技术问题

    为了克服上述技术问题，本实用新型设计了一种泡生法蓝宝石生长炉的分段式圆形加热体结构，将热场的发热体分为两组，分别负责加热上面部分和下面部分，分阶段启动和关闭，配合蓝宝石晶体的生长。

（二）技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供了一种泡生法蓝宝石生长炉的分段式圆形加热体结构，包括第一电极（1）和第二电极（2），设置与所述的第一电极（1）连接的第一钨杆（3），设置与所述的第二电极（2）连接的第二钨杆（4），所述的第一电极（1）与所述的第二电极（2）相互垂直设置，所述的第一钨杆（3）设置至少两根钨杆，为半圆形，设置在上端，所述的第二钨杆（4）设置至少三根钨杆，为半圆形，设置在下端。

所述的第一电极（1）设置圆弧状的正电极和负电极连接在所述的第一钨杆（3）两端，采用高导电的黄铜。

所述的第二电极（2）设置圆弧状的正电极和负电极连接在所述的第二钨杆（4）两端，采用高导电的黄铜。

所述的第一钨杆（3）设置为两组，分别包裹左右两边，并按高度等间距排列。

所述的第二钨杆（4）设置为三组，其中两组分别包裹前后两边，并按高度等间距排列，第三组包裹底部，按等间距排列。

所述的第二钨杆（4）的直径尺寸大于第一钨杆（3）的直径尺寸。

本实用新型的有益效果主要表现在：将热场分为上下两层发热体，同一时刻只有一组发热体工作，或者只有一组发热体满功率工作，从而达到降低能耗的目的。

附图说明

图1为分段式圆形加热体结构的正视图；

图2为分段式圆形加热体结构的侧视图;

图3为分段式圆形加热体结构的俯视图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本实用新型作进一步展开说明，但需要指出的是，本实用新型所要求保护的结构并不限于实施例及说明书附图中的具体结构。对于本领域普通技术人员可以推知的其他结构形式，亦属于本发明所要求保护的范围之内。

请一并参阅图1-3，一种泡生法蓝宝石生长炉的分段式圆形加热体结构，包括引入加热电源的第一电极1和第二电极2，所述的第一电极1与所述的第二电极2相互垂直设置，因此形成一个圆形的区域。

设置与所述的第一电极1连接的第一钨杆3，所述的第一钨杆3设置至少两根钨杆，为半圆形，设置在上端。所述的第一钨杆3设置为两组，分别包裹左右两边，并按高度等间距排列。所述的第一电极1设置圆弧状的正电极和负电极连接在所述的第一钨杆3两端，采用高导电的黄铜，所述的第一电极1通电以后，电流从所述的第一钨杆3一端流向另一端，形成圆形热场的上半部分。

设置与所述的第二电极2连接的第二钨杆4，所述的第二钨杆4设置至少三根钨杆，为半圆形，设置在下端。所述的第二钨杆4设置为三组，其中两组分别包裹前后两边，并按高度等间距排列，第三组包裹底部，按等间距排列。所述的第二电极2设置圆弧状的正电极和负电极连接在所述的第二钨杆4两端，采用高导电的黄铜，所述的第二电极2通电以后，电流从所述的第二钨杆4一端流向另一端，形成圆形热场的下半部分。

为了不产生位置上的干涉，所述的第二钨杆4的直径尺寸要大于第一钨杆3的直径尺寸。