[实用新型]一种磁场可控式液桥生成器

说明书

本实用新型实施例公开一种磁场可控式液桥生成器，支架装置包括上液桥支架和下液桥支架，液桥生成装置通过上液桥支架和下液桥支架连接支架装置，液桥生成装置包括上液桥支撑盘和下液桥支撑盘，上液桥支撑盘和下液桥支撑盘之间形成有液桥熔区；磁场发生装置包括线圈磁场发生器，磁场运动装置包括同步旋转电机，同步旋转电机连接线圈磁场发生器，同步旋转电机驱动线圈磁场发生器围绕液桥生成装置旋转；图像识别装置包括显微摄像头，显微摄像头与液桥熔区的高度相同。可用于研究旋转磁场对液桥内部周期性振荡毛细流动的抑制作用，为研究制备高质量半导体晶体提供实验研究装置，解决传统液桥生成器磁场抑制中单一磁场方向和固定磁场强度弊端。

技术领域

本实用新型实施例涉及流体物理学技术领域，具体涉及一种磁场可控式液桥生成器。

背景技术

周知的，浮区法是一种半导体晶体材料的生长方法，浮区法的主要原理是物料棒受外界加热，熔区被支撑于两个固体物料端之间，并逐渐提拉受热熔区，生长晶体的质量受熔区内周期性振荡毛细对流影响，进而产生微米量级杂质条纹。液桥则是以浮区法制备单晶为基础，研究抑制晶体生长过程中周期性振荡毛细对流产生而建立起来的理想物理实验模型。

目前，用于抑制液桥内部周期性振荡毛细对流较为成熟的手段包括：外加磁场、颤动、表面敷层和剪切气流等方法。其中，外加磁场会对晶体液桥内周期性振荡毛细对流产生非接触抑制，更有利于制备纯净地高品质单晶。现有技术中，传统液桥生成装置只能实现周围剪切气流的非等温液桥生成，尚未研制出能够进行磁场抑制的液桥生成技术方案，因此亟需开发一种自响应旋转磁场可控式液桥生成技术方案。

实用新型内容

为此，本实用新型实施例提供一种磁场可控式液桥生成器，可用于研究旋转磁场对液桥内部周期性振荡毛细流动的抑制作用，为研究制备高质量半导体晶体提供必要的实验研究装置，解决传统液桥生成器磁场抑制中单一磁场方向和固定磁场强度的弊端。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：一种磁场可控式液桥生成器，包括支架装置、液桥生成装置、磁场发生装置、磁场运动装置和图像识别装置；所述支架装置包括上液桥支架和下液桥支架，所述液桥生成装置通过所述上液桥支架和下液桥支架连接所述支架装置，液桥生成装置包括上液桥支撑盘和下液桥支撑盘，上液桥支撑盘和下液桥支撑盘之间形成有液桥熔区；所述磁场发生装置包括线圈磁场发生器，所述磁场运动装置包括同步旋转电机，所述同步旋转电机连接所述线圈磁场发生器，同步旋转电机驱动所述线圈磁场发生器围绕所述液桥生成装置旋转；所述图像识别装置包括显微摄像头，所述显微摄像头与所述液桥熔区的高度相同。

作为磁场可控式液桥生成器的优选方案，所述上液桥支撑盘上端通过螺纹连接有上液桥支柱，上液桥支柱垂直于所述上液桥支架；所述下液桥支撑盘下端通过螺纹连接有下液桥支柱，下液桥支柱垂直于所述下液桥支架。

作为磁场可控式液桥生成器的优选方案，所述上液桥支柱上端连接有上卡环，所述上卡环上端连接有上液桥柱销；所述下液桥支柱下端连接有下卡环，所述下卡环下端连接有下液桥柱销；

所述下液桥支撑盘、下液桥支柱和下卡环之间形成有下盘注液微孔通道。

作为磁场可控式液桥生成器的优选方案，所述上液桥支架与所述上液桥支柱的连接处设有上安装卡槽，所述下液桥支架与所述下液桥支柱的连接处设有下安装卡槽。

作为磁场可控式液桥生成器的优选方案，所述支架装置还包括支撑梁竖轨和提拉步进电机，所述支撑梁竖轨连接所述上液桥支架和下液桥支架，所述提拉步进电机通过螺纹连接所述支撑梁竖轨的一侧。

作为磁场可控式液桥生成器的优选方案，所述上液桥支撑盘和下液桥支撑盘之间的液桥熔区设有上热角区热电偶和下冷角区热电偶。

作为磁场可控式液桥生成器的优选方案，所述磁场发生装置还包括磁场发生器支架，所述同步旋转电机通过紧固轴承连接所述磁场发生器支架。