蓝宝石单晶炉波纹管位移装置

技术领域

本发明蓝宝石单晶炉波纹管位移装置，属于蓝宝石长晶技术领域。

背景技术

蓝宝石俗称刚玉，它具有优异的光学性能、机械性能和化学稳定性，强度高、硬度大，可在接近2000℃高温的恶劣条件下工作，因而被广泛的应用于红外军事装置、卫星空间技术、高强度激光的窗口材料。

蓝宝石需要在高温炉内结晶后，因为熔点很高，需要用到钨坩埚装原料，当原料溶化后开始结晶，结晶后晶体和坩埚分离，晶体可以在坩埚内自由晃动，当晶体和坩埚内壁紧贴时，热应力释放不均匀会导致晶体开裂。目前可以采用的办法是判断蓝宝石晶体比较容易碰到坩埚壁的方向，将软布包裹住波纹管，在长晶炉盖上找一固定点，使用金属丝将固定点与软布拉紧，将籽晶杆朝活动度较大的方向固定住。但是这种方法在固定住一个拉伸的方向后，不容易调整方向，使得晶体在脱离过程中仍有粘锅的风险。

发明内容

鉴于现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种结构灵巧，操作简便的蓝宝石单晶炉波纹管位移装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种蓝宝石单晶炉波纹管位移装置，包括支撑座、第一支撑杆、第二支撑杆、弧型支撑部和第一螺栓，第一螺栓与支撑座可旋转地连接，第一螺栓与第一支撑杆的一端枢接，第一支撑杆的另一端与第二支撑杆的一端枢接，第二支撑杆的另一端与弧型支撑部枢接，弧型支撑部用于对波纹管进行夹持，使位于波纹管内部的籽晶杆朝一个方向倾斜。

优选地，所述第一螺栓上设有第一螺母，第一螺母用于将所述第一螺栓与所述支撑座紧固。

优选地，所述第一螺栓的螺栓头与所述第一支撑杆的一端使用连接副枢接，连接副包括第二螺栓和第四螺母，在第二螺栓上设有第二螺母和第三螺母，第二螺母与所述第一螺栓的螺栓头相连，第三螺母与所述第一支撑杆的一端相连，第四螺母用于紧固所述第一螺栓和所述第一支撑杆。

优选地，所述第二支撑杆与所述第一支撑杆通过连接副枢接。

优选地，还包括第七螺母、第三螺栓、调节手柄、轴套和第三连接部，所述弧型支撑部的外弧通过第三连接部与轴套连接，轴套与第三螺栓的末端铰接，第三螺栓的头部与调节手柄固定相连，第三螺栓与第七螺母螺纹相连，第七螺母的顶面与所述第二支撑杆的末端通过连接副枢接。

优选地，所述第七螺母的顶面上与第六螺母的底面固定相连，第六螺母的一个侧面通过第二连接部与第五螺母的一个侧面固定相连，第六螺母和第五螺母都设置在所述第二支撑杆末端的连接副上。

优选地，所述支撑座包括底板和三角架，底板设置在三角架的底部，底板上设有开孔。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

本发明的支撑杆之间的连接副能够调节并固定每一个支撑杆的方位，弧型支撑部采用圆弧设计，能够很好的贴合波纹管，弧型支撑部也可以沿轴套旋转，在调节支撑杆的夹角和方位时，保持弧型支撑部以合适的角度贴合波纹管。通过调节支撑座、支撑杆的位置，能够对波纹管内的籽晶杆进行推移，从而使蓝宝石晶锭脱离坩埚，以保证晶体的热应力充分释放。

附图说明

图1为本发明一实施例涉及的整体结构示意图。

图2为本发明一实施例涉及第一、第二支撑杆的结构示意图。

图3为本发明一实施例涉及的C型支撑部的结构示意图。

图4为本发明一实施例涉及的波纹管位移装置的使用状态示意图。

图5为本发明一实施例涉及的蓝宝石晶锭冷却过程中对波纹管施加外力的示意图。

图中，1-支撑座，2-第一支撑杆，3-第二支撑杆，4-弧型支撑部，5-波纹管，6-第一螺母，7-第一螺栓，8-螺栓头，9-炉盖，11-底板，12-三角架，13-蓝宝石晶锭，14-坩埚，21-第二螺栓，22-垫片，23-第二螺母，24-第三螺母，25-第四螺母，26-支撑杆头部，27-第一连接部，41-第五螺母，42-第二连接部，43-第六螺母，44-第七螺母，45-第三螺栓，46-调节手柄，47-轴套，48-第三连接部。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

如图1所示，本发明一种蓝宝石单晶炉波纹管位移装置，包括支撑座1、第一支撑杆2、第二支撑杆3、弧型支撑部4和第一螺栓7，第一螺栓7与支撑座1可旋转地连接，第一螺栓7与第一支撑杆2的一端枢接，第一支撑杆2的另一端与第二支撑杆3的一端枢接，第二支撑杆3的另一端与弧型支撑部4枢接，弧型支撑部4用于对波纹管5进行夹持，使位于波纹管5内部的籽晶杆朝一个方向倾斜。第一螺栓7上设有第一螺母6，第一螺母6用于将第一螺栓7与支撑座1紧固。这样配置后，通过旋转第一螺栓7，第一支撑杆2、第二支撑杆3和弧型支撑部4能够随之旋转。

如图2所示，第一螺栓7的螺栓头8与第一支撑杆2的一端使用连接副枢接，连接副包括第二螺栓21和第四螺母25，在第二螺栓21上设有第二螺母23和第三螺母24，第二螺母23与第一螺栓7的螺栓头8相连，第三螺母24与第一支撑杆2的一端相连，第四螺母25用于紧固第一螺栓7和第一支撑杆2。各个螺母之间设有垫片22，保护支撑表面不受破坏。第二支撑杆2与第一支撑杆2也通过连接副枢接。这样配置后，第一支撑杆2能够相对于第一螺栓7转动，第二支撑杆3能够相对于第一支撑杆2转动。

本实施例中，如图2、图3所示，本装置还包括第七螺母44、第三螺栓45、调节手柄46、轴套47和第三连接部48，弧型支撑部4的外弧通过第三连接部48与轴套47连接，轴套47与第三螺栓45的末端铰接，第三螺栓45的头部与调节手柄46固定相连，第三螺栓45与第七螺母44螺纹相连，第七螺母44的顶面与第二支撑杆3的末端通过连接副枢接。这样配置后，第三螺栓45能够相对于第二支撑杆3转动，通过旋转调节手柄46，能够改变弧型支撑部4与第七螺母44的距离。

本实施例中，第七螺母44的顶面上与第六螺母43的底面固定相连，第六螺母43的一个侧面通过第二连接部与第五螺母41的一个侧面固定相连，第六螺母43和第五螺母41都设置在第二支撑杆3末端的连接副上。这样设置的目的是加强第三螺栓45与该连接副的连接强度。

支撑座1包括底板11和三角架12，底板11设置在三角架12的底部，底板11上设有开孔。如图4、图5所示，将本装置固定在蓝宝石长晶炉的炉盖9的边沿上，炉盖的边沿上有螺纹孔，利用螺栓穿过底板11的开孔和炉盖边沿的螺纹孔进行紧固。通过长晶炉上的视窗镜观察晶体是否站在坩埚壁上，同时上下提拉并挤压籽晶杆，确定晶体活动度比较小的方向，通过旋转第一螺栓7、利用连接副扭转第一支撑杆2、第二支撑杆3和第三螺栓45，通过扭转弧型支撑部4使得本装置可以在一定范围的水平距离内和竖直高度内对波纹管4进行夹持固定，提高了夹持位置的可选择范围，能够对波纹管5内的籽晶杆进行推移，从而使蓝宝石晶锭13脱离坩埚14，以保证晶体的热应力充分释放。

上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。