[发明专利]KDP类晶体的生长装置

说明书

技术领域

本发明涉及KDP类晶体，具体涉及一种KDP类晶体的生长装置。

背景技术

KDP类晶体是目前唯一可以用于惯性约束核聚变(ICF)工程的非线性光学材料。申请号201410186495.1、申请公布号CN105088343A的发明专利介绍了一种KDP类晶体生长载晶架。该发明的载晶架包括上横杆、两个侧杆、下横板以及籽晶杆，其中两个侧杆与上横杆、下横板围成“口”字形结构。该发明的载晶架在晶体生长过程中旋转产生的溶液混合作用很弱，这种来自晶体自身和两个侧杆在旋转中产生的微弱的搅拌不利于晶体快速生长过程中的溶质传输和供应，很难快速生长出均匀优质的KDP类晶体。该发明的载晶架和下横板上逐渐长大的晶体的组合重心很容易偏离籽晶杆旋转轴心所在的直线，这时籽晶杆带动的载晶架的旋转会产生振动，极易引起晶体附近产生杂晶，严重影响晶体生长质量。申请号201610072296.7、申请公布号CN105603525A的发明专利介绍了一种用于KDP类晶体生长载晶架。该发明的载晶架由下横板、两个侧杆、上横杆、两个搅拌桨构成。该发明的上横杆的旋转轴两边对称的位置各安装一个棱边均为圆角的梯形体搅拌桨，搅拌桨随载晶架旋转可以在整个生长槽中形成多个大型涡流，能够联通晶体表面和整个生长槽内的区域，使溶质在生长槽内的宏观分布更加均匀，有利于晶体生长边界层附近的溶质传输和供应。但是与申请号201410186495.1、申请公布号CN105088343A的发明专利一样，该发明的载晶架和载晶架下横板上逐渐长大的晶体的组合重心很容易偏离旋转轴心所在的直线，这时旋转轴带动的载晶架的旋转会产生振动，极易引起晶体附近产生杂晶，影响晶体生长质量。

发明内容

为克服现有KDP类晶体生长的载晶架存在的上述问题，本发明提供一种KDP类晶体的生长装置。该装置有利于快速地生长出更均匀优质的KDP类晶体。

本发明的技术解决方案如下：

一种KDP类晶体的生长装置，包括供晶体放置的晶体托盘、搅拌桨、搅拌桨连杆、旋转轴、驱动电机、晶体生长槽本体和生长槽上盖，其特点在于，还包括至少两根侧杆，所述的晶体托盘通过所述的侧杆与生长槽上盖相连，所述的搅拌桨通过所述的搅拌桨连杆与所述的旋转轴的下端相连，该旋转轴的上端与所述的驱动电机相连。

所述的侧杆是四根，使得该四根侧杆与所述的晶体托盘的四个连接点的连线形成正方形，且其中至少一根侧杆是可拆卸的。

所述的搅拌桨为梯形体。

所述的晶体托盘位于所述的晶体生长槽里的生长溶液中以托起生长中的晶体。

所述的驱动电机位于所述的生长槽上盖上方，通过旋转轴带动所述的搅拌桨连杆驱动所述的搅拌桨在所述晶体生长槽内的生长溶液中旋转。

本发明的技术效果如下：

在整个晶体生长过程中，保持晶体在晶体托盘上静止状态的同时，通过电机带动梯形体搅拌桨的旋转，从而使在晶体不产生杂晶的同时快速生长。

四个侧杆的其中一个侧杆是可拆卸的，方便晶体生长结束后取出晶体。

附图说明

图1是本发明用于KDP类晶体的生长装置的正视图；

图2是本发明用于KDP类晶体的生长装置的侧视图；

图3是本发明用于KDP类晶体的生长装置的透视图；

图中：1-晶体托盘；2-侧杆；3-搅拌桨；4-搅拌桨连杆；5-旋转轴；6-驱动电机；7-晶体；8-晶体生长槽；9-生长槽上盖。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。以下描述用于说明发明，但不能用来限制本发明的范围。

请参见图1、图2和图3，由图可见，本发明用于KDP类晶体的生长装置，包括晶体托盘1、两个梯形体搅拌桨3、搅拌桨连杆4、旋转轴5、驱动电机6、晶体生长槽8和生长槽上盖9，还有四个侧杆2，所述的四个侧杆2上端固定在所述的生长槽上盖9上，所述的四个侧杆2的下端与所述的晶体托盘1固定，所述的晶体托盘1位于所述的晶体生长槽8里的生长溶液中以托起生长的晶体，所述的驱动电机6位于所述的生长槽上盖9上方，通过旋转轴5带动所述的搅拌桨连杆4驱动所述的两个梯形体搅拌桨3在所述的晶体生长槽8里的生长溶液中旋转。

四个侧杆2上端固定在生长槽上盖9上，与所述的旋转轴5分离。为保证生长完成后的晶体能够顺利的取出，四个侧杆2的其中一个侧杆可拆卸，能够方便拆卸和安装，以便取出生长出的大晶体。旋转轴5固定在搅拌桨连杆4的中间位置，在搅拌桨连杆4上旋转轴5的两边设有垂直向下的梯形体搅拌桨3，该搅拌桨3的棱边成圆角。

本发明的梯形体搅拌桨在旋转过程中可以为晶体快速生长及时补充新的溶质，整个晶体生长过程中静止在晶体托盘上的晶体不会振动，因而晶体附近不会产生杂晶。模拟分析表明，本发明的两个梯形体搅拌桨在整个生长槽中产生的多个大型涡流，能够保证晶体表面和整个生长槽内区域的联通，有利于晶体生长边界层附近的溶质传输和供应。晶体生长实验表明，本发明可以明显降低晶体产生杂晶等缺陷的几率，快速生长出更均匀、更高质量的晶体，有利于快速地生长出更均匀优质的KDP类晶体。