本實用新型涉及寶石長晶領(lǐng)域，具體地，涉及一種寶石長晶爐的稱重系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

藍(lán)寶石英文名稱為Sapphire，源于拉丁文Spphins，屬于剛玉族礦物，三方晶系，是世界上硬度僅次于金剛石的晶體材料，由于其具有高聲速、耐高溫、抗腐蝕、高硬度、高透光性、高熔點等優(yōu)良的物理、機(jī)械和化學(xué)性能，一直是微電子、航空航天、軍工等領(lǐng)域應(yīng)用的材料。

藍(lán)寶石晶體生長方法包括熔體生長、溶液生長、氣相生長和固相生長，其中，世界上主要的熔體生長方法包括晶體提拉法、導(dǎo)模法、熱交換法和泡生法。泡生法藍(lán)寶石長晶爐內(nèi)的稱重裝置是晶體生長過程中的重要信號收集與反饋系統(tǒng)，也是整個晶體生長過程中最重要的參考數(shù)據(jù)與評判依據(jù)。傳統(tǒng)藍(lán)寶石長晶過程中使用的稱重裝置中不是真空環(huán)境，這導(dǎo)致信號不穩(wěn)，測得的數(shù)據(jù)失真。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的寶石長晶系統(tǒng)中的稱重系統(tǒng)稱重結(jié)果不準(zhǔn)確的缺陷，提供一種寶石長晶爐的稱重系統(tǒng)。

為了達(dá)到上述目的，本實用新型提供了一種寶石長晶爐的稱重系統(tǒng)，其中，該稱重系統(tǒng)包括寶石長晶爐、真空稱重裝置和抽真空裝置，所述真空稱重裝置和所述抽真空裝置設(shè)置在寶石長晶爐的外部，所述寶石長晶爐的內(nèi)部包括籽晶桿和水冷套管，所述水冷套管位于所述籽晶桿的至少部分外周，所述真空稱重裝置與所述籽晶桿連接，所述真空稱重裝置和所述抽真空裝置連通，通過所述抽真空裝置對所述真空稱重裝置抽真空。

優(yōu)選地，所述抽真空裝置為真空泵。

優(yōu)選地，在所述籽晶桿的下方還設(shè)置有籽晶夾。

優(yōu)選地，所述水冷套管位于所述籽晶桿的全部外周。

優(yōu)選地，所述寶石長晶爐的內(nèi)部還包括坩堝、加熱部件和保溫層，所述加熱部件位于所述坩堝的外周，所述保溫層位于所述加熱部件的外周。

優(yōu)選地，所述加熱部件為加熱線圈。

優(yōu)選地，所述寶石長晶爐的內(nèi)部還包括坩堝支架，所述坩堝支架位于所述坩堝的下方。

優(yōu)選地，所述寶石長晶爐上還設(shè)置有抽真空孔。

在本實用新型所述寶石長晶爐的稱重系統(tǒng)中進(jìn)行長晶，通過抽真空裝置對所述真空稱重裝置抽真空，使真空稱重裝置內(nèi)部的稱重系統(tǒng)處于真空環(huán)境中，從而使真空稱重裝置更準(zhǔn)確地稱量對長晶過程中晶體的重量。

本實用新型的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細(xì)說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本實用新型，但并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中：

圖1是本實用新型提供的一種實施方式的寶石長晶爐的稱重系統(tǒng)。

附圖標(biāo)記說明

1 寶石長晶爐； 11 坩堝；

12 加熱部件； 13 籽晶桿；

14 水冷套管； 15 籽晶夾；

16 保溫層； 17 坩堝支架；

2 真空稱重裝置； 3 抽真空裝置。

具體實施方式

以下對本實用新型的具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。

本實用新型提供了一種寶石長晶爐的稱重系統(tǒng)，其中，如圖1所示，該稱重系統(tǒng)包括寶石長晶爐1、真空稱重裝置2和抽真空裝置3，所述真空稱重裝置2和所述抽真空裝置3設(shè)置在寶石長晶爐1的外部，所述寶石長晶爐1的內(nèi)部包括籽晶桿13和水冷套管14，所述水冷套管14位于所述籽晶桿13的至少部分外周，所述真空稱重裝置2與所述籽晶桿13連接，所述真空稱重裝置2和所述抽真空裝置3連通，通過所述抽真空裝置3對所述真空稱重裝置2抽真空。

在上述寶石長晶爐的稱重系統(tǒng)中，所述真空稱重裝置2與籽晶桿13連接，通過重量傳感測得長晶過程中籽晶桿13的一個端部的晶體的重量，在該過程中，通過所述抽真空裝置3對所述真空稱重裝置2抽真空。

本實用新型中，對所述真空稱重裝置2中的真空度沒有特別的要求，只要能使真空稱重裝置2的稱重誤差降低即可。優(yōu)選情況下，通過所述抽真空裝置3對所述真空稱重裝置2抽真空，使得所述真空稱重裝置2中的真空度(絕對壓力)小于5×10^-2Pa。

本實用新型中，對所述真空稱重裝置2的選擇沒有特別的限定，可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇，只要能通過所述抽真空裝置3對其抽真空即可。對真空稱重裝置2的選擇在此不再贅述。

本實用新型中，所述水冷套管14的作用是通過水冷套管14中的水帶走由籽晶傳遞到籽晶桿13的熱量，進(jìn)而對由籽晶桿13從熔液中拉升出來的單晶進(jìn)行冷卻凝固。

本實用新型中，對所述水冷套管14的具體結(jié)構(gòu)沒有特別的限定，只要其能夠提供水用于冷卻即可，優(yōu)選情況下，所述水冷套管14包括進(jìn)水口和出水口。所述進(jìn)水口和所述出水口可以保持所述水冷套管中的水始終處于流動狀態(tài)，以達(dá)到最佳冷卻效果。

本實用新型中，對所述進(jìn)水口和所述出水口在所述水冷套管14上的分布位置沒有特別的限定，只要能達(dá)到冷卻效果即可。優(yōu)選情況下，所述進(jìn)水口和所述出水口分別位于所述水冷套管14的上部。在上述結(jié)構(gòu)中，可以使所述水冷套管14中的水達(dá)到充分冷卻籽晶桿13的作用。

根據(jù)本實用新型的一種更優(yōu)選的實施方式，所述進(jìn)水口和所述出水口位于所述籽晶桿13圓周的同一直徑上。在該優(yōu)選的實施方式中，可以充分利用水的冷卻作用。

本實用新型中，對所述籽晶桿13和水冷套管14的形狀選擇沒有特別的限定，但是，為了提高水冷效果，優(yōu)選情況下，所述籽晶桿13和水冷套管14分別為圓柱形，所述水冷套管14的截面直徑與所述籽晶桿13的截面直徑的比值為1.1-5：1。

本實用新型中，為了提高所述水冷套管14的水冷效率，優(yōu)選情況下，所述水冷套管14位于所述籽晶桿13的全部外周?！叭客庵堋笔侵杆鲎丫U13的外壁全部位于所述水冷套管14內(nèi)。

本實用新型中，對所述抽真空裝置3的選擇沒有特別的限定，只要能達(dá)到對所述真空稱重裝置2抽真空的目的即可，例如所述抽真空裝置3可以為真空泵。

本實用新型中，在所述籽晶桿13的下方還可以設(shè)置有籽晶夾15。所述籽晶夾15的作用是夾持和固定籽晶。由于在生長晶體的過程中，會有大量的熱量傳到籽晶夾，因此，優(yōu)選情況下，所述籽晶夾15為耐高溫材料。

根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，所述寶石長晶爐1的內(nèi)部還包括坩堝11、加熱部件12和保溫層16，所述加熱部件12位于所述坩堝11的外周，所述保溫層16位于所述加熱部件12的外周。所述加熱部件12用于為坩堝中的物料提供熱量，所述保溫層16用于將坩堝11與外界隔開，以保證所述加熱部件12的加熱效率以及坩堝11的溫度穩(wěn)定。

本實用新型中，由于長晶原料要在所述坩堝11中加熱到熔融，而寶石(例如藍(lán)寶石)的熔點達(dá)到2000℃以上，因此，所述坩堝11應(yīng)選擇耐高溫材料，例如所述坩堝11為鉬坩堝。

本實用新型中，對所述加熱部件12的選擇沒有特別的限定，只要能達(dá)到加熱效果即可，可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇。優(yōu)選情況下，所述加熱部件12為加熱線圈。所述加熱線圈有助于提高加熱部件12的加熱效率，并使坩堝11受熱均勻。

本實用新型中，所述寶石長晶爐1的內(nèi)部還包括坩堝支架17，所述坩堝支架17位于所述坩堝11的下方。所述坩堝支架17用于對坩堝11起支撐和固定的作用。

在寶石長晶的過程中，籽晶在真空條件下生長的單晶具有較好品質(zhì)，因此，優(yōu)選情況下，所述寶石長晶爐1上還設(shè)置有抽真空孔。所述抽真空口還可以與機(jī)械泵和擴(kuò)散泵連接，用于提供抽真空的動力。

以上詳細(xì)描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本實用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護(hù)范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實用新型所公開的內(nèi)容。