[发明专利]超高真空碳化硅原料合成炉系统

权利要求书

1.一种超高真空碳化硅原料合成炉系统，其特征在于，包括：

炉室，所述炉室采用圆筒形立式双层水冷结构，且所述炉室的底盘具有单独水冷；所述炉室装配有炉盖，所述炉盖采用平面式双层水冷结构，且所述炉盖与电动升降机的提升座连接、可由升降机提升并侧向旋开；

样品支撑机构，所述样品支撑机构包括导向架，所述导向架由线性导轨和滚珠丝杠通过电机带动其升降运动；所述导向架安装有坩埚杆，所述坩埚杆为中空水冷结构、并放置有坩埚托盘及坩埚，且所述坩埚杆由波纹管密封、并用光栅尺显示所述坩埚的位置；

感应加热组件，所述感应加热组件包括水冷电极组件，所述水冷电极组件包括平面水冷结构式电极法兰、以及铜质中空水冷结构式电极棒，所述电极法兰与所述炉室的侧面法兰连接、并采用金属密封或氟橡胶密封，所述电极棒分别与感应线圈的出线端子连接、且所述电极棒与所述电极法兰采用金属密封或氟橡胶密封，所述电极法兰的大气一侧配有防触电保护防护罩；

红外测温组件，所述红外测温组件安装于所述炉盖的顶部、用于测量炉室内部的热场温度，所述红外测温组件包括红外测温仪、以及与所述红外测温仪连接的支撑部件，且所述红外测温仪的位置能够沿X轴、Y轴、Z轴方向调整；

压力测量组件，所述压力测量组件安装于所述炉室的侧面、与侧面法兰连接，且所述压力测量组件包括测量接管焊件、高真空规管、低真空规管、薄膜规管、及压力表，用于所述炉室的内部真空度测量及压力控制测量；

气路单元子系统，所述气路单元子系统包括真空获得、压力控制及进气装置，所述真空获得由闸板阀、泵抽弯管和分子泵实现主抽管路，由角阀、波纹管和机械泵实现旁抽管路，所述压力控制包括可控蝶阀、过滤器、截止阀及波纹管，所述进气装置包括特气盘、质量流量控制器及进气截止阀；

水路单元子系统，所述水路单元子系统采用封闭式不锈钢材质分水器、安装有压力表和放气阀，所述分水器通过橡胶管连接、且进水回水颜色区分，每个支路的进回水均装有球阀，且回水装有数显流量和温度监测计、带有温度与流量的信号输出。

2.根据权利要求1所述的超高真空碳化硅原料合成炉系统，其特征在于，还包括：安装机台，所述安装机台由碳钢型材焊接制成、表面喷塑，且所述安装机台的顶端面采用不锈钢板装饰，用于放置所述炉室、所述电动升降机、所述闸板阀、所述泵抽弯管、及所述分子泵；

所述样品支撑机构位于所述安装机台之下，且与所述炉室的底盘固定。

3.根据权利要求2所述的超高真空碳化硅原料合成炉系统，其特征在于，还包括：自动控制单元子系统，所述自动控制单元子系统包括高频电源、电气柜、软硬件及配套线缆，所述电气柜与所述安装机台连接固定，且所述电气柜安装有护栏。

4.根据权利要求1所述的超高真空碳化硅原料合成炉系统，其特征在于，所述炉室采用奥氏体不锈钢制成、氩弧焊接，表面进行抛光处理；

所述炉室焊有多种规格的法兰接口，所述法兰接口采用金属垫圈密封或氟橡胶圈密封。

5.根据权利要求4所述的超高真空碳化硅原料合成炉系统，其特征在于，所述法兰接口包括工艺气体进气口、解除真空进气阀接口、主抽阀接口、旁抽阀接口、真空测量规管接口、连接感应线圈的电极法兰口、样品支撑机构连接口、冷却水进回水接头及备用法兰口。

6.根据权利要求1所述的超高真空碳化硅原料合成炉系统，其特征在于，所述炉盖采用奥氏体不锈钢制成、氩弧焊接，表面进行抛光处理；

所述炉盖焊有红外观察窗法兰接口、冷却水进回水接头，且所述法兰接口采用金属垫圈密封或氟橡胶圈密封。

7.根据权利要求1所述的超高真空碳化硅原料合成炉系统，其特征在于，所述导向架能够实现快速和慢速两种运动速度，慢速升降由交流伺服电机、高精度谐波减速器联合驱动，运动速度不高于20mm/h；快速升降由带失电刹车功能的交流伺服电机、同步带联合驱动，运动速度不低于50mm/min。

8.根据权利要求1所述的超高真空碳化硅原料合成炉系统，其特征在于，所述气路单元子系统的所述真空获得的极限真空能够达到8×10^-5Pa。